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 (изотермический нагрев и изотермическое охлаждение) и два изохорных процесса (адиабатическое сжатие и адиабатическое расширение).

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 (η) 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.