Определите работу, совершённую тепловым двигателем, если его КПД равен 30%, а количество теплоты, полученной от нагревателя, составляет 300 кДж.

Дано:

• КПД теплового двигателя: η = 30% = 0,3.

• Количество теплоты, полученной от нагревателя: Q = 300 кДж.

Найти: работу, совершённую тепловым двигателем (A).

Решение:

Коэффициент полезного действия (КПД) теплового двигателя показывает, какая часть полученной от нагревателя теплоты превращается в полезную механическую работу.

КПД теплового двигателя определяется по формуле:

где:

• η — КПД теплового двигателя;

• A — полезная работа двигателя;

• Q — количество теплоты, полученной от нагревателя.

Чтобы найти работу двигателя, преобразуем формулу:

Подставим известные значения:

Ответ: A = 90 кДж (90 000 Дж).

Таким образом, тепловой двигатель совершил работу, равную 90 кДж. Это означает, что 30% полученной от нагревателя теплоты преобразовалось в полезную механическую работу, а оставшиеся 70% (210 кДж) были переданы холодильнику.