РУҚА
15

Решение: КПД двигателя Карно

ЕГЭ · Физика · Задание 15 · Тепловые процессы и машины
ПовышеннаяФИПИCC0498Соответствие≈ 3 минутыРазбор в 4 шагаОтвет сверен с ключом
Условие

Температура холодильника идеального теплового двигателя, работающего по циклу Карно, равна $T_2$, а коэффициент полезного действия этого двигателя равен $\eta$. За цикл двигатель отдаёт холодильнику количество теплоты $Q_2$.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

4 шага
1

Для идеального двигателя, работающего по циклу Карно, КПД выражается через температуры нагревателя и холодильника:

$$\eta=1-\frac{T_2}{T_1}$$
2

Выразим температуру нагревателя:

$$T_1=\frac{T_2}{1-\eta}$$
3

КПД теплового двигателя равен отношению работы к количеству теплоты, полученному от нагревателя. При этом $Q_2=Q_1-A$, поэтому $Q_2=Q_1(1-\eta)$.

$$Q_1=\frac{Q_2}{1-\eta}$$

Найдём работу двигателя за цикл:

$$A=\eta Q_1=\frac{Q_2\eta}{1-\eta}$$
Ответ

А–4, Б–3; ответ: 43

Где здесь ошибаются

Путать температуры нагревателя и холодильника в формуле КПД цикла Карно.

Считать $Q_2$ количеством теплоты, полученным от нагревателя, хотя это теплота, отданная холодильнику.

Выбирать формулу $\dfrac{Q_2}{1-\eta}$ для работы вместо количества теплоты $Q_1$.

Закрепить приёмВ теме «Тепловые процессы и машины» ещё 102 задачи — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 15 ЕГЭ, физика

Разбор этой задачи разложен на 4 шага: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Тепловые процессы и машины»: в ней 103 задачи, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.