Задача № 10. Идеальная тепловая машина, работающая по циклу Карно, 80% теплоты, полученной от нагревания, передаёт охладителю. Количество теплоты, получаемое рабочим телом за один цикл от нагревателя, Q1 = 6,3 Дж. Найти КПД цикла п и работу А, совершаемую за один цикл.

Ответ: η = 20%, A = 1.26 Дж

Решение:

• Шаг 1: Рассчитаем теплоту, переданную охладителю (Q2).

По условию, охладителю передается 80% теплоты, полученной от нагревателя (Q1 = 6,3 Дж).

\[Q_2 = 0.8 \cdot Q_1 = 0.8 \cdot 6.3 \text{ Дж} = 5.04 \text{ Дж}\]
• Шаг 2: Определим КПД цикла Карно (η).
\[\eta = \frac{Q_1 - Q_2}{Q_1} \cdot 100\% = \frac{6.3 \text{ Дж} - 5.04 \text{ Дж}}{6.3 \text{ Дж}} \cdot 100\% = \frac{1.26 \text{ Дж}}{6.3 \text{ Дж}} \cdot 100\% = 20\%\]
• Шаг 3: Вычислим работу, совершаемую за один цикл (A).
\[A = Q_1 - Q_2 = 6.3 \text{ Дж} - 5.04 \text{ Дж} = 1.26 \text{ Дж}\]

Ответ: η = 20%, A = 1.26 Дж