Дано:
Температура нагревателя (T1) = 3 * Т2
Количество теплоты, переданное газу нагревателем (Q1) = 42 кДж
Найти:
Работу, совершенную газом в цикле Карно
Решение с расчетом:
В цикле Карно работа, совершаемая идеальным газом, можно выразить как разность количеств теплоты, полученного от нагревателя, и переданного холодильнику:
W = Q1 - Q2,
где Q1 - количество теплоты, переданное газу нагревателем,
Q2 - количество теплоты, отданное газом холодильнику.
Из цикла Карно известно, что отношение количеств теплоты, переданных при переходе между двумя резервуарами, равно отношению абсолютных температур этих резервуаров:
Q1 / Q2 = T1 / T2.
Таким образом, мы можем выразить количество теплоты, отданное газом холодильнику:
Q2 = Q1 * T2 / T1.
Подставив значение Q1 = 42 кДж, T1 = 3T2, получим:
Q2 = 42 кДж * T2 / (3T2) = 14 кДж.
Теперь мы можем выразить работу, совершенную газом:
W = Q1 - Q2 = 42 кДж - 14 кДж = 28 кДж.
Ответ:
Газ совершил работу в цикле Карно, равную 28 кДж.