Газ совершает цикл карно абсолютная температура нагревателя в три раза выше абсолютной температуры холодильника...

Цикл Карно - это теоретический цикл, который описывает идеальный процесс работы теплового двигателя. В этом цикле газ проходит через два изофазных процесса $изотермическийнагревиизотермическоеохлаждение$ и два изохорных процесса $адиабатическоесжатиеиадиабатическоерасширение$.

По условию задачи, абсолютная температура нагревателя в три раза выше абсолютной температуры холодильника. Пусть температура нагревателя равна T1, а температура холодильника равна T2. Тогда T1 = 3T2.

Доля теплоты, отдаваемой холодильнику, определяется как отношение теплоты, отданной холодильнику, к общей теплоте, полученной от нагревателя.

Допустим, что газ получил количество теплоты Q1 от нагревателя. Тогда количество теплоты, отданное холодильнику, будет Q2.

Из цикла Карно следует, что отношение температур нагревателя и холодильника равно отношению количества теплоты, полученного от нагревателя, к количеству теплоты, отданному холодильнику:

T1/T2 = Q1/Q2

Подставляем T1 = 3T2:

3T2/T2 = Q1/Q2 3 = Q1/Q2

Таким образом, доля теплоты, отдаваемой холодильнику, составляет 1/3 или примерно 33,3%.

Цикл Карно представляет собой идеализированный термодинамический цикл, состоящий из двух изотермических и двух адиабатических процессов. Он служит важной моделью для понимания принципов работы тепловых машин и устанавливает максимальную возможную эффективность для любой тепловой машины, работающей между двумя температурами.

Для определения доли теплоты, отдаваемой холодильнику в цикле Карно, нужно рассмотреть его эффективность. Эффективность $\eta$ цикла Карно определяется как отношение работы, выполненной машиной, к теплоте, полученной от нагревателя:

$\eta =1-\frac{T_C}{T_H}$

где $T_C$ — абсолютная температура холодильника, а $T_H$ — абсолютная температура нагревателя.

По условию задачи, $T_H=3T_C$. Подставим это в формулу для эффективности:

$\eta =1-\frac{T_C}{3T_C}=1-\frac{1}{3}=\frac{2}{3}$

Эффективность цикла Карно равна 2/3. Это означает, что 2/3 всей теплоты, полученной от нагревателя, преобразуется в работу, а оставшаяся часть передается холодильнику.

Теперь определим долю теплоты, отдаваемой холодильнику. Обозначим количество теплоты, полученной от нагревателя, через $Q_H$. Тогда количество теплоты, преобразованной в работу, будет:

$Q_W=\eta Q_H=\frac{2}{3}{Q}_H$

Остальная теплота передается холодильнику:

$Q_C=Q_H-Q_W=Q_H-\frac{2}{3}{Q}_H=\frac{1}{3}{Q}_H$

Таким образом, доля теплоты, отдаваемая холодильнику, составляет 1/3 или 33.33% от теплоты, полученной от нагревателя.