КПД идеальной тепловой машины 40 %. За цикл она получает от нагревателя 1200 Дж теплоты. Какую полезную работу она при этом совершит? Дайте решение с объяснением.

КПД тепловой машины показывает, какая часть полученной от нагревателя теплоты превращается в полезную работу.

Формула КПД:

где:
$\eta$ — КПД тепловой машины,
$A$ — полезная работа, совершённая машиной за цикл,
$Q_1$ — количество теплоты, полученное от нагревателя.

Из условия:

Выразим работу:

Подставим значения:

Следовательно, за один цикл идеальная тепловая машина совершит полезную работу:

Это означает, что из 1200 Дж теплоты, полученной от нагревателя, 40% превращается в механическую работу, а оставшиеся 60% отдаются холодильнику.