Ідеальний одноатомний газ здійснює цикл, який складається з двох ізохор та двох ізобар. Найменший об’єм, що займає газ в ході цього циклу, дорівнює 10 л, найбільший – 20 л, найменший тиск – 246 кПа, найбільший – 410 кПа. Побудувати цикл в координатах p(V) та визначити ККД цикла. Відповідь надати в відсотках.

$\eta=\frac{A}{Q}$

$A=(P_2-P_1)(V_2-V_1)=(410000-246000)(0,02-0,01)=1640$ Дж

Дільниця 1-2:  

об'єм не змінюється, тому робоа дрівнює нулю, внутріщння енергія збільшується, по закону Шарля $\frac{P}{T}=const$ температура росте.

Дільниця 2-3: 

об'єм збільшується, робота позитивна,  По закону Гей-Люссака $\frac{V}{T}=const$ 

 температура також збільшується, також збільшується внутрішня енергія.

Дільниця 3-4:

тиск зменшується, тому температура зменшується, процес ізохорний, робота дорівнює нулю. 

Дільниця 4-1: тиск незмінний, об'єм і температура зменшуються, робота газу від'ємна, внутрішня енергія зменшується. 

Можемо зробити висновок, що на дільницях 1-2 та 2-3 газ отримує теплову енергію від нагрівача, а на дільницях3-4 і 4-1 газ віддає теплову енергію холодильнику.

$Q_{12}=\Delta U_{12}+A_{12}=\frac{3}{2}*(P_2V_1-P_1V_1)+0$

$Q_{12}=\frac{3}{2}*(410000*0,01-246000*0,01)=2460$ Дж

$Q_{23}=\Delta U_{23}+A_{23}$

$A_{23}=P_2(V_2-V_1)=410000*(0,02-0,01)=4100$ Дж

$\Delta U_{23}=\frac{3}{2}(P_2V_2-P_2V_1)=\frac{3}{2}(410000*0,02-410000*0,01)=6150$ Дж

$Q_{23}=4100+6150=10250$ Дж

$\eta=\frac{1640}{10250}=0,16$

У відсотках це 16%

Відповідь:  ККД циклу становить 16%

Ваш відгук, коментар або лайк дуже важливий для підтримки сайту. Не пошкодуйте 10 секунд свого часу. Не зрозуміли - запитуйте, поясню. Потрібна допомога - пишіть на ivankonosovskiy@gmail.com Допоможу безкоштовно