10 класс Примеры решения задач по теме «КПД тепловых двигателей» § 89. Примеры решения задач по теме «КПД тепловых двигателей»

ГДЗ по физике, 10 класс, Мякишев, номер 89.2: Примеры решения задач по теме «КПД тепловых двигателей»

Физика — Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н.; под редакцией Парфентьевой Н.А.

Алексей Широков, методист по физике Шпаргача обновлено 11 сентября 2026

← 89.1 89.3 →

Условие

Вычислить КПД машины (Q1 = 1,5 * 10⁶ Дж, Q2=-1,2·10⁶ Дж) и сравнить его с максимальным возможным при T_нагр = 250°C и T_хол = 30°C.

Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.

Пошаговое решение

План решения:

Для нахождения КПД реальной тепловой машины воспользуемся определением: отношение работы, совершённой машиной за цикл, к количеству теплоты, полученному от нагревателя. Работа равна разности модулей теплоты, полученной и отданной холодильнику. Для сравнения вычислим максимальный теоретический КПД (КПД цикла Карно), используя абсолютные температуры нагревателя и холодильника.

Вычисление:

1. Найдём работу A, совершённую машиной за один цикл. По первому началу термодинамики для циклического процесса A=Q₁+Q₂. Так как Q₂ — это теплота, отдаваемая холодильнику (отрицательная величина по условию задачи), то модуль полученной теплоты |Q₁|=1,5·10⁶ Дж, а модуль отданной |Q₂|=|-1,2·10⁶|=1,2·10⁶ Дж.

A=|Q₁|-|Q₂|=1,5·10⁶-1,2·10⁶=0,3·10⁶ Дж

2. Вычислим КПД реальной машины η:

η=A/Q₁=0,3·10⁶/1,5·10⁶=0,3/1,5=0,2=20%

3. Переведём температуры в шкалу Кельвина для расчёта идеального КПД:

T_нагр =250+273=523K T_хол =30+273=303K

4. Вычислим максимальный возможный КПД (η_max) для тепловой машины, работающей по циклу Карно:

η_max=T_нагр -T_хол/T_нагр =523-303/523=220/523≈0,42=42%

Проверка:

Полученный реальный КПД (20%) меньше максимального теоретического (42%), что соответствует второму началу термодинамики. Реальные двигатели всегда имеют потери энергии на трение и неполное сгорание топлива, поэтому их эффективность ниже предела Карно. Расчёты выполнены верно.

Ответ

а) КПД машины: 20 %

б) Максимальный КПД: 42 %

В условии дано Q₂=-1,2·10⁶ Дж. Знак минус указывает на то, что система отдаёт тепло. В формуле КПД используется модуль количества теплоты, полученной от нагревателя (Q₁). Работа A=Q₁+Q₂ (алгебраическая сумма) или A=|Q₁|-|Q₂| (разность модулей). Температуры обязательно переводятся в Кельвины.

Как решение?

Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.

Подробность

У вас другое условие?

Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.

Решить по фото

Частые вопросы

Это точный номер 89.2 из моего учебника?

Номер совпадает с учебником «Физика», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н.; под редакцией Парфентьевой Н.А.. Формулировка — пересказ редакции, не дословная цитата. Если в вашей редакции другие числа — загрузите фото.

Какой ответ в задании 89.2?

Краткий ответ: а) КПД машины: 20 % б) Максимальный КПД: 42 %.

Как пользоваться этим разбором?

Сначала прочитайте условие и чертёж, затем шаги решения по порядку и сверьте свой ход с кратким ответом внизу.

Какой учебник имеется в виду?

«Физика», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н.; под редакцией Парфентьевой Н.А.. Проверьте часть, год и автора на обложке. Тема в учебнике: § 89. Примеры решения задач по теме «КПД тепловых двигателей».

Можно ли списать ответ без решения?

Лучше сначала решить самостоятельно, а разбор использовать для проверки хода и поиска ошибки.