Дано:
η = 20% = 0.2 (КПД двигателя)
Q_хол = 400 Дж (энергия, переданная холодильнику)
Найти:
работу двигателя.
Решение:
КПД теплового двигателя выражается как отношение полезной работы к общему количеству теплоты, подведенной к двигателю:
η = A / Q_пода
где:
- A — полезная работа, совершаемая двигателем,
- Q_пода — количество теплоты, подведенной к двигателю.
Полезная работа A равна разнице между количеством теплоты, подведенной к двигателю и переданной холодильнику:
A = Q_пода - Q_хол
Поскольку КПД двигателя равен 20%, то:
η = A / (A + Q_хол)
Подставим известные значения и решим уравнение:
0.2 = A / (A + 400)
Умножим обе стороны на (A + 400):
0.2 * (A + 400) = A
0.2A + 80 = A
Преобразуем уравнение:
80 = A - 0.2A
80 = 0.8A
A = 80 / 0.8
A = 100 Дж
Ответ:
Работа двигателя равна 100 Дж.