Тепловая машина работает по циклу Карно. Температуру нагревателя тепловой машины 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?
Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:
- увеличилась
- уменьшилась
- не изменилась
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Решение:
Для решения задачи вспомним, что КПД для цикла Карно определяется через температуры нагревателя и холодильника: Видим, что после понижения температуры нагревателя при неизменной температуре холодильника дробь увеличивается, значение КПД уменьшается.
Для цикла Карно справедливо соотношение переданных теплоты и температур: Поскольку уменьшилась, а осталась прежней, отношение возрастает. При этом не меняется по условию, следовательно, становится меньше.
Полезная работа, совершаемая газом за цикл, вычисляется как разность подведённой и отведённой теплоты: Так как уменьшилась, а осталась прежней, работа газа также уменьшается.