Дано:
- Теплота, переданная нагревателем: Q1 = 60 кДж = 60000 Дж
- Температура холодильника: T2
- Температура нагревателя: T1 = 3 * T2
Найти:
- Работа, совершенная газом: A.
Решение:
Для идеального теплового двигателя, работа определяется по формуле:
A = Q1 - Q2
где Q2 - теплота, отданная холодильнику.
Согласно уравнению Карно для идеальных тепловых машин:
Q2 / T2 = Q1 / T1
Подставим T1:
Q2 / T2 = Q1 / (3 * T2)
Преобразуем уравнение:
Q2 = Q1 / 3
Теперь подставим значение Q1:
Q2 = 60000 Дж / 3
Q2 = 20000 Дж
Теперь найдем работу:
A = Q1 - Q2
A = 60000 Дж - 20000 Дж
A = 40000 Дж
Ответ:
Работа, совершенная газом, составляет 40000 Дж.