Задача по физике Цикл тепловой машины, рабочим веществом которой является ν=1 молей идеального одноатомного газа, состоит из изотермического расширения, изохорного охлаждения и адиабатического сжатия. Работа, совершённая газом в изотермическом процессе, равна А=200Дж, а КПД тепловой машины равен η=0,4. Определите модуль изменения температуры |ΔТ| в изохорном процессе.
Ответы:
1) 17,3
2) 27,7
3) 55,4
4) 64,2

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи воспользуемся формулой для вычисления КПД тепловой машины:
η = 1 - |Q2|/|Q1|,
где η - КПД тепловой машины,
Q1 - количества теплоты, поглощенного газом,
Q2 - количества теплоты, отданного газом.

Так как известно, что КПД тепловой машины равен 0,4, работа в изотермическом процессе равна 200 Дж, а газ одноатомный, то количество теплоты, поглощенное и отданное газом можно выразить следующим образом:
Q1 = A,
Q2 = A/(1 - η).

Важно отметить, что Q1 равно сумме теплоты в изотермическом и изохорном процессе:
Q1 = Q(изотерм) + Q(изохор).

Зная, что Q(изотерм) = A = 200 Дж, и выразив Q(изохор) через изменение температуры, получим:
200 = nRΔT + nCvΔT,
где n - количество вещества,
R - универсальная газовая постоянная,
Cv - молярная теплоёмкость при постоянном объеме газа (для одноатомного газа Cv = 3/2*R).

Подставив значения и решив уравнение, получим:
ΔT = 27,7 К.

Ответ: 2) 27,7.