Тепловая машина с КПД 50% за цикл работы отдает холодильнику 100 Дж. Какое количество теплоты за цикл получает машина от нагревателя?

Тепловая машина работает по принципу преобразования теплоты из одного резервуара (нагревателя) в другой (холодильника). КПД тепловой машины определяется как отношение полезной работы (теплоты, отданной холодильнику) к затраченной энергии (теплоте, полученной от нагревателя).

КПД можно выразить следующим образом:

где:

• $\eta$ — КПД машины (в данном случае 50% или 0.5),

• $Q_{\text{холод}}$ — количество теплоты, отданное холодильнику (100 Дж),

• $Q_{\text{нагрев}}$ — количество теплоты, полученное от нагревателя, которое нам нужно найти.

Подставим известные значения в формулу:

Теперь решим уравнение для $Q_{\text{нагрев}}$:

Таким образом, тепловая машина получает от нагревателя 200 Дж теплоты за цикл работы.