Коэффициент полезного действия (КПД) тепловой машины характеризует эффективность преобразования тепловой энергии в механическую работу. Для тепловой машины КПД определяется как отношение полезной работы, выполненной машиной, к количеству тепла, полученного от нагревателя. Формула для расчета КПД выглядит следующим образом:
[ \eta = \frac{W}{Q_\text{н}} \times 100\% ]
где:
- ( \eta ) — КПД тепловой машины,
- ( W ) — работа, совершенная машиной,
- ( Q_\text{н} ) — количество теплоты, переданное газу от нагревателя.
В данном случае, работе ( W ) соответствует 125 Дж, а количеству теплоты ( Q_\text{н} ) — 600 Дж. Подставим эти значения в формулу:
[ \eta = \frac{125 \text{ Дж}}{600 \text{ Дж}} \times 100\% ]
Выполним вычисления:
[ \eta = \frac{125}{600} \times 100\% ]
[ \eta = 0.2083 \times 100\% ]
[ \eta \approx 20.83\% ]
Таким образом, КПД данной тепловой машины составляет приблизительно 20.83%. Это означает, что 20.83% от всей подведенной теплоты преобразуется в механическую работу, а оставшиеся 79.17% теряются в виде тепла, которое не используется для выполнения работы.