Температура холодильника 13 градусов C. Определить температуру нагревателя, если тепловая машина за счёт каждого кДж энергии, полученного от нагревателя, совершает работу 420Дж. Найти КПД тепловой машины.

Добрый день, ученик! Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся несколько концепций, так что давайте начнем с самого начала. КПД, или Коэффициент полезного действия, означает эффективность работы тепловой машины. Он определяется как отношение полезной работы, совершенной машиной, к количеству теплоты, полученной от нагревателя. В данном случае, мы знаем, что полезная работа машины составляет 420 Дж. Чтобы определить количество теплоты, полученной от нагревателя, нам нужно знать КПД машины. Обозначим его буквой η. КПД можно выразить следующим образом: η = полезная работа / полученная теплота. Воспользуемся этой формулой, чтобы найти полученную теплоту: η = 420 Дж / полученная теплота. Теперь перейдем к следующей части задачи, где нам дана температура холодильника - 13 градусов C. Мы знаем, что теплота передается от теплого объекта (нагревателя) к холодному объекту (холодильнику). ОПределенные формулы могут помочь нам решить эту задачу. Одна из таких формул называется формулой Карно для эффективности. Она имеет следующий вид: η = 1 - (Тхол / Тнагр), где η - КПД, Тхол - температура холодильника, и Тнагр - температура нагревателя. Мы знаем значение КПД (η) - это то, что мы должны найти, и значение температуры холодильника - 13 градусов C. Если мы найдем значение температуры нагревателя (Тнагр), мы сможем использовать формулу, чтобы найти КПД машины. Таким образом, у нас есть два уравнения: η = 420 Дж / полученная теплота, η = 1 - (13 градусов C / Тнагр). Теперь, сложив эти уравнения, мы можем найти КПД машины и температуру нагревателя. Итак, давайте решим систему уравнений пошагово: 1. η = 420 Дж / полученная теплота, 2. η = 1 - (13 градусов C / Тнагр). 3. Присвоим полученной теплоте переменную Q: η = 420 Дж / Q. 4. Подставим это значение η во второе уравнение: 420 Дж / Q = 1 - (13 градусов C / Тнагр). 5. Разделим обе части уравнения на 420 Дж: 1 / Q = 1 - (13 градусов C / Тнагр). 6. Избавимся от дроби, разделив обе части уравнения на (1 - (13 градусов C / Тнагр)): Q = Тнагр / (1 - (13 градусов C / Тнагр)). Теперь у нас есть формула для полученной теплоты в зависимости от температуры нагревателя. Давайте заменим Q в первом уравнении. 7. 420 Дж = Тнагр / (1 - (13 градусов C / Тнагр)). Теперь у нас есть уравнение только с одной неизвестной - температурой нагревателя (Тнагр). Решите его алгебраически, чтобы найти Тнагр. В итоге, найдя значение Тнагр, мы сможем заменить его во втором уравнении, чтобы найти КПД машины, что и является ответом на задачу. Я надеюсь, что эти шаги помогут вам решить и понять эту задачу. Если у вас есть еще вопросы, пожалуйста, задайте их!