Чему равны полезная работа, совершённая двигателем за один цикл, и КПД теплового двигателя, если нагреватель передал рабочему телу теплового двигателя количество теплоты, равное 5 кДж, а рабочее тело отдало охладителю количество теплоты, равное 5*100 Дж?

Добрый день! Давай разберем пошагово этот вопрос, чтобы ответ был понятен школьнику.

Для начала, давай определимся с понятием полезной работы. Полезная работа — это работа, которую двигатель совершает и которая используется для выполнения полезной работы на выходе. В данном случае, полезная работа будет равна количеству теплоты, которую двигатель получил минус количество теплоты, которое он отдал охладителю.

Теперь перейдем к первой части вопроса: количество теплоты, которое двигатель получил от нагревателя. В вопросе указано, что двигатель получил 5 кДж теплоты. КДж - это килоджоуль, то есть 1000 Дж. Следовательно, мы получаем, что двигатель получил 5 * 1000 Дж теплоты от нагревателя.

Теперь перейдем ко второй части вопроса: количество теплоты, которое двигатель отдал охладителю. В вопросе указано, что двигатель отдал 5 * 100 Дж теплоты охладителю.

Теперь, чтобы найти полезную работу, нам нужно из количества теплоты, полученного двигателем, вычесть количество теплоты, отданное охладителю. Получаем следующее: 5 * 1000 Дж - 5 * 100 Дж = 5000 Дж - 500 Дж = 4500 Дж.

Таким образом, полезная работа, совершенная двигателем за один цикл, равна 4500 Дж.

Теперь давай рассмотрим КПД теплового двигателя. КПД (коэффициент полезного действия) теплового двигателя определяется как отношение полезной работы к полученной от нагревателя теплоты. В данном случае, мы уже нашли полезную работу (4500 Дж), осталось найти количество теплоты, полученное двигателем от нагревателя.

Количество теплоты, полученное двигателем от нагревателя, равно 5 * 1000 Дж (как мы уже установили). Теперь можем вычислить КПД, используя формулу: КПД = полезная работа / количество теплоты, полученной от нагревателя. Заменяем значения: КПД = 4500 Дж / (5 * 1000 Дж).

Находим результат: КПД = 0,09, или 9%.

Таким образом, полезная работа, совершенная двигателем за один цикл, равна 4500 Дж, а КПД теплового двигателя составляет 9%.