Один моль идеального газа находится в цилиндре под поршнем при температуре Т1=300к.газ при постоянном давлении нагревают до температуры Т2=450к.,а затем при постоянном объеме нагревают до Т3=600к.далее газ охлаждают при постоянном давлении ,и его объем падает при этом до первоночального значения.затем газ при постоянном объеме возвращают в первоночальное состояние .какую работу соверщил газ за цик

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи мы будем использовать первое начало термодинамики, которое гласит, что изменение внутренней энергии газа равно сумме работы, совершенной над газом, и теплоты, переданной газу.

Первый процесс: нагревание при постоянном давлении (изохорный процесс).

В данном случае работа, совершаемая газом, равна произведению давления на изменение объема газа:
(W_1 = p(V_2 - V_1) = nR(T_2 - T_1))
где (n) - количество молей газа, (R) - универсальная газовая постоянная.

Второй процесс: нагревание при постоянном объеме (изобарный процесс).

Поскольку объем газа не изменяется, то работа газа равна нулю:
(W_2 = 0)

Третий процесс: охлаждение при постоянном давлении (изохорный процесс).

Так же, как и в первом процессе, работа газа равна:
(W_3 = nR(T_3 - T_2))

Четвертый процесс: возвращение к начальному состоянию при постоянном объеме (изобарный процесс).

Поскольку объем газа возвращается к начальному значению, работа равна нулю:
(W_4 = 0)

Таким образом, общая работа, совершенная газом за цикл, будет равна сумме работ, совершенных в каждом процессе:
(W_{\text{цикл}} = W_1 + W_2 + W_3 + W_4 = nR(T_2 - T_1) + nR(T_3 - T_2) = nR(T_3 - T_1))

Подставляя в данное уравнение данные по условию, получаем:
(W_{\text{цикл}} = 1 \cdot 8,314 \cdot (600 - 300) = 4989 \text{ Дж})

Таким образом, газ совершил работу величиной 4989 Дж за весь цикл.