Тепловая машина с КПД равным 60% получает от нагревателя количество теплоты, равное 50 Дж. Давайте разберемся, какое количество теплоты машина отдает окружающей среде за это время.
КПД тепловой машины определяется как отношение полезной работы , совершенной машиной, к количеству теплоты , полученному от нагревателя:
В данном случае и .
Из формулы КПД можно выразить полезную работу:
Теперь, чтобы найти количество теплоты, которое машина отдает окружающей среде , воспользуемся законом сохранения энергии. Согласно этому закону, суммарное количество энергии, полученное машиной, должно быть равно суммарному количеству энергии, отданному машиной:
Подставим известные значения:
Отсюда:
Следовательно, количество теплоты, которое тепловая машина отдает окружающей среде за это время, составляет 20 Дж.