ПОМОГИТЕЕЕЕ ПОЖАЙЛУСТАААА! ОЧЕНЬ СРОЧНО! 4) Тепловой двигатель за цикл отдает холодильнику количество...

Для решения этой задачи необходимо воспользоваться основными понятиями термодинамики, а именно первым законом термодинамики и определением коэффициента полезного действия (КПД) теплового двигателя.

Первый закон термодинамики для теплового двигателя можно записать в следующем виде: [ Q_1 = A + Q_2 ] где:

• ( Q_1 ) — количество теплоты, полученное от нагревателя,
• ( A ) — полезная работа, совершенная двигателем,
• ( Q_2 ) — количество теплоты, отданное холодильнику.

Коэффициент полезного действия (КПД) теплового двигателя определяется как отношение полезной работы ( A ) к количеству теплоты, полученного от нагревателя ( Q_1 ): [ \eta = \frac{A}{Q_1} ] где (\eta) — КПД двигателя.

Из этой формулы можно выразить полезную работу ( A ): [ A = \eta Q_1 ]

Теперь подставим это выражение в первый закон термодинамики: [ Q_1 = \eta Q_1 + Q_2 ]

Перенесем (\eta Q_1) в левую часть уравнения: [ Q_1 - \eta Q_1 = Q_2 ]

Вынесем ( Q_1 ) за скобки: [ Q_1 (1 - \eta) = Q_2 ]

Теперь выразим ( Q_1 ): [ Q_1 = \frac{Q_2}{1 - \eta} ]

Подставим известные значения: ( Q_2 = 2 \, \text{кДж} = 2000 \, \text{Дж} ) и (\eta = 30\% = 0.3 ): [ Q_1 = \frac{2000}{1 - 0.3} ] [ Q_1 = \frac{2000}{0.7} ] [ Q_1 \approx 2857.14 \, \text{Дж} ]

Итак, количество теплоты, полученное от нагревателя за цикл, составляет примерно 2857.14 Дж (или 2.857 кДж).

КПД (коэффициент полезного действия) теплового двигателя определяется как отношение работы, совершенной двигателем, к количеству теплоты, полученному от нагревателя. То есть КПД = (полезная работа) / (входная теплота).

Полезная работа двигателя равна разности количества теплоты, полученного от нагревателя, и количества теплоты, отданного холодильнику: работа = Qн - Qх.

Известно, что Qх = 2 кДж и КПД = 30% = 0,3. Тогда можно найти входную теплоту Qн:

0,3 = (Qн - 2) / Qн

0,3Qн = Qн - 2

0,7Qн = 2

Qн = 2 / 0,7 ≈ 2,857 кДж

Таким образом, количество теплоты, полученное от нагревателя за цикл, составляет около 2,857 кДж.