14(55). Электромотор с сопротивлением обмоток R = 2 Ом подключен к генератору с ЭДС E = 240 В и внутренним сопротивлением r = 4 Ом. При работе мотора через его обмотки проходит ток I = 10 A. Найдите КПД электромотора. Сопротивление подводящих проводов пренебрежимо мало.
Решение.
КПД электромотора равен отношению его механической мощности к мощности, потребляемой мотором от генератора. Согласно закону сохранения энергии, полная мощность EI, расходуемая генератором, складывается из механической мощности Pм электромотора и тепловой мощности I2(R + r), выделяющейся в моторе и генераторе:
36(396). Тепловая машина работает по циклу, состоящему из изохоры 1 − 2, изобары 2 − 3 и участка 3 − 1 прямо пропорциональной зависимости давления от объёма. Найти КПД цикла, если объём на изобаре изменяется в 2 раза. Рабочее вещество − идеальный одноатомный газ.

Решение.
где
Q+ = Q123 − полученное тепло,
A = A1231 = pV/2 − работа газа за цикл.

16. Тепловая машина с максимально возможным КПД имеет в качестве нагревателя резервуар с кипящей водой при t1 = 100 oС, а в качестве холодильника − сосуд со льдом при t2 = 0 oС. Какая масса льда m растает при совершении машиной работы А = 10 Дж? Удельная теплота плавления льда λ = 334 Дж/г.
Решение.
13(МГУ 1996). Холодильник работающий по циклу Карно, поддерживает в камере температуру Tк = 260 K, отводя из нее за цикл работы энергию Qк = 400 Дж. Температура радиатора холодильника равна Tр = 300 K. Какую среднюю мощность потребляет холодильник, если длительность его цикла равна τ = 1,5 с?
Решение:
12(МГУ 1996). Идеальный одноатомный газ, имевший температуру T1, изобарически переводят в состояние 2 с температурой T2 > T1, затем изохорически – в состояние 3 с температурой T3 < T2, а после изобарического сжатия – в такое состояние 4, из которого его переводят в исходное состояние изохорически. Найти КПД этого цикла.