Формула
КПД тепловой машины — это отношение работы к количеству теплоты, полученному от источника: η = (Q₁ − Q₂) / Q₁.
Задача уровня ЕНТ
Газ получил количество теплоты $Q = 500$ Дж и при этом совершил работу $A = 200$ Дж. Найдите изменение внутренней энергии газа.
Первое начало термодинамики: $Q = \Delta U + A$, откуда
$$\Delta U = Q - A = 500 - 200 = 300 \text{ Дж}$$
Внутренняя энергия газа возросла на 300 Дж.
Тепловая машина получает от источника количество теплоты Q₁, часть её превращает в работу A = Q₁ − Q₂, а остаток Q₂ отдаёт холодильнику. КПД показывает, какая доля теплоты стала работой.
По второму закону термодинамики КПД всегда меньше единицы: полностью теплоту в работу не превратить. У двигателей внутреннего сгорания КПД ≈ 20–40 %, у электростанций — до 40–45 %.
По второму закону термодинамики часть теплоты обязательно отдаётся холодильнику (Q₂ > 0), поэтому η = A / Q₁ < 1.
A = Q₁ − Q₂. Если известен КПД: A = η · Q₁. При Q₁ = 1000 Дж и η = 0,4 работа равна 400 Дж.
Встроить на свой сайт
Вставьте код — на странице будет только калькулятор с этой формулой:
<iframe src="https://physlabo.com/embed/ru/heat-engine-efficiency/" width="100%" height="380" style="border:0" loading="lazy" title="Калькулятор КПД тепловой машины"></iframe>
Тренируйте тему «КПД тепловой машины»
Ещё 3 задач с разбором и анимацией
Перейти к задачам