Решение: Изменение параметров машины Карно
Температуру нагревателя тепловой машины Карно понизили, оставив температуру холодильника прежней. Количество теплоты, отданное газом холодильнику за цикл, не изменилось. Как изменились при этом КПД тепловой машины и работа газа за цикл?
Решение по шагам
3 шагаКПД цикла Карно определяется температурами нагревателя и холодильника. При постоянной температуре холодильника и понижении температуры нагревателя КПД уменьшается.
$$\eta = 1 - \dfrac{T_\text{х}}{T_\text{н}}$$Для цикла Карно отношение количеств теплоты равно отношению температур. При уменьшении $T_\text{н}$ величина $Q_\text{х}/Q_\text{н}$ увеличивается. Поскольку $Q_\text{х}$ не изменилось, количество теплоты $Q_\text{н}$, полученное от нагревателя, уменьшается.
$$\dfrac{Q_\text{х}}{Q_\text{н}} = \dfrac{T_\text{х}}{T_\text{н}}$$Работа газа за цикл равна разности подведённого и отведённого количеств теплоты. Поэтому при уменьшении $Q_\text{н}$ и постоянном $Q_\text{х}$ работа уменьшается.
$$A = Q_\text{н} - Q_\text{х}$$КПД уменьшился — 2; работа газа за цикл уменьшилась — 2. Ответ: 22.
Где здесь ошибаются
Считать, что при понижении температуры нагревателя КПД увеличивается.
Забыть, что работа цикла равна разности подведённой и отведённой теплоты.
Выбрать вариант «не изменилась» для работы из-за постоянства теплоты, отданной холодильнику.