Чему равен КПД теплового двигателя, если за цикл он получает от нагревателя 300 Дж теплоты и отдает холодильнику 200 Дж?

Решение:

Дано:

Теплота, полученная от нагревателя \( Q_{нагр} = 300 \text{ Дж} \)

Теплота, отданная холодильнику \( Q_{хол} = 200 \text{ Дж} \)

Найти: КПД (коэффициент полезного действия) \( \eta \)

Решение:

Работа \( A \), совершённая двигателем за цикл, равна разности между теплотой, полученной от нагревателя, и теплотой, отданной холодильнику:

\[ A = Q_{нагр} - Q_{хол} \]

\[ A = 300 \text{ Дж} - 200 \text{ Дж} = 100 \text{ Дж} \]

Коэффициент полезного действия (КПД) определяется как отношение полезной работы к полученной от нагревателя теплоте:

\[ \eta = \frac{A}{Q_{нагр}} \]

\[ \eta = \frac{100 \text{ Дж}}{300 \text{ Дж}} = \frac{1}{3} \]

Чтобы выразить КПД в процентах, умножим на 100%:

\[ \eta \approx 0.333 \cdot 100\% \approx 33.3\% \]

Ответ: КПД теплового двигателя равен примерно 33.3%.