КПД теплового двигателя 40%. В результате его усовершенствования количество теплоты, получаемое от нагревателя за один цикл, увеличилось на 20%, а количество теплоты, отдаваемое холодильнику, уменьшилось на 20%. Каким стал КПД двигателя после усовершенствования?

Добрый день, школьник!

Чтобы рассчитать, каким стал КПД теплового двигателя после его усовершенствования, нужно пройти несколько шагов.

1. Сначала мы знаем, что исходное КПД двигателя составляет 40%. То есть, КПД_исходный = 40%.

2. Далее нам дано, что количество теплоты, получаемое от нагревателя за один цикл, увеличилось на 20%. Давайте обозначим это увеличение как ΔQ1. Тогда новое количество теплоты, получаемое от нагревателя, составляет Q1_новое = (1 + ΔQ1) * Q1_исходное, где Q1_исходное -- это исходное количество теплоты, а ΔQ1 -- это относительное увеличение (в данном случае 20%). В итоге получаем Q1_новое = 1.2 * Q1_исходное.

3. Затем нам говорят, что количество теплоты, отдаваемое холодильнику, уменьшилось на 20%. Обозначим это уменьшение как ΔQ2. Тогда новое количество теплоты, отдаваемое холодильнику, составляет Q2_новое = (1 - ΔQ2) * Q2_исходное, где Q2_исходное -- это исходное количество теплоты, а ΔQ2 -- это относительное уменьшение (в данном случае 20%). В итоге получаем Q2_новое = 0.8 * Q2_исходное.

4. Теперь у нас есть данные о новых количествах теплоты, получаемых от нагревателя (Q1_новое) и отдаваемых холодильнику (Q2_новое). Чтобы рассчитать новый КПД двигателя, нам нужно разделить количество работы, которую совершает двигатель, на количество теплоты, получаемое от нагревателя. Обозначим это как КПД_новый.

КПД_новый = количество работы / Q1_новое.

5. Осталось только рассчитать количество работы, чтобы найти КПД_новый. Полагая, что количество работы не изменилось после усовершенствования двигателя, мы можем записать, что количество работы равно контрольной величине (которая не меняется) и обозначим ее как W.

Теперь, чтобы рассчитать новый КПД двигателя, мы можем использовать соотношение:

КПД_новый = W / Q1_новое.

6. Заменяем Q1_новое, используя ранее найденные значения:

КПД_новый = W / (1.2 * Q1_исходное).

7. Наконец, чтобы найти новый КПД двигателя в процентах, нам необходимо умножить полученное значение КПД_новый на 100:

КПД_новый_в_% = КПД_новый * 100.

В результате математических вычислений, мы получаем ответ на вопрос: каким стал КПД двигателя после усовершенствования.

Надеюсь, получившееся объяснение и решение понятны и помогут вам разобраться в задаче. Если остались вопросы или необходимо уточнить что-то, не стесняйся задавать!