10. Молекулярная физика и термодинамика: #203762
Температура нагревателя идеального теплового двигателя, работающего по циклу Карно, равна $T_1 ,$ а температура холодильника равна $T_2 .$ За цикл двигатель получает от нагревателя количество теплоты $Q_1 .$ Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
$А)$ Количество теплоты, отдаваемое двигателем за цикл холодильнику
$Б)$ КПД двигателя
ФОРМУЛЫ
1) $1- d\frac{T_2}{T_1}$
2) $\dfrac{Q_1(T_2- T_1)}{T_1}$
3) $\dfrac{T_1- T_2}{T_2}$
4) $\dfrac{Q_1T_2}{T_1}$
| $А$ | $Б$ |
$А)$ Количество теплоты, отдаваемое двигателем холодильнику за цикл, можно найти через КПД и полученное от нагревателя тепло $Q_1$:
КПД цикла Карно:
$$\eta = 1- \frac{T_2}{T_1}$$ Работа за цикл:
$$A = Q_1 \cdot \eta = Q_1 \left(1- \frac{T_2}{T_1}\right)$$ По закону сохранения энергии:
$$Q_2 = Q_1- A = Q_1- Q_1 \left(1- \frac{T_2}{T_1}\right) = \frac{Q_1T_2}{T_1}$$ Таким образом, выбираем формулу $4.$
$Б)$ КПД идеального двигателя Карно задается формулой:
$$\eta = 1- \frac{T_2}{T_1}$$
Для пункта $Б$ выбираем формулу $1.$