Чтобы найти коэффициент полезного действия (КПД) тепловой машины, можно воспользоваться формулой:
[ \text{КПД} = \frac{A}{Q_1} \times 100\% ]
где:
- ( A ) — работа, совершенная машиной за цикл,
- ( Q_1 ) — количество теплоты, полученное от нагревателя.
В этой задаче:
- ( Q_1 = 100 ) Дж — теплота, полученная от нагревателя,
- ( Q_2 = 60 ) Дж — теплота, отданная холодильнику.
Работа, совершенная машиной, равна разности между полученной и отданной теплотой:
[ A = Q_1 - Q_2 = 100 \, \text{Дж} - 60 \, \text{Дж} = 40 \, \text{Дж} ]
Теперь подставим значение работы в формулу для КПД:
[ \text{КПД} = \frac{40 \, \text{Дж}}{100 \, \text{Дж}} \times 100\% = 40\% ]
Таким образом, коэффициент полезного действия данной тепловой машины равен 40%. Это означает, что 40% полученной энергии используется для выполнения работы, а остальная часть (60%) отдается холодильнику в виде тепла.