Задача по физике 12 Одноатомный газ совершает цикл, в котором он сначала изохорно нагревается так, что давление увеличивается в 2 раза, потом его объем изобарно увеличивается в 3 раза, затем давление газа изотермически падает до первоначального и газ возвращается в исходное состояние. Нарисуйте PV-диаграмму цикла и рассчитайте его кпд.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

На PV-диаграмме цикл будет представлен последовательностью процессов: изохорическим увеличением давления, изобарическим увеличением объема, изотермическим падением давления и возвращением в начальное состояние.

Для расчета КПД цикла используем формулу КПД = 1 - Q2/Q1, где Q2 и Q1 - количества теплоты, полученные и отданные газом соответственно.

Поскольку цикл закрытый, сумма всей полученной газом теплоты равна сумме отданной, т.е. Q1 = Q3 + Q4, где Q3 и Q4 - теплоты, полученные и отданные газом соответственно на изохорическом и изобарическом процессах.

Изотермический процесс - это процесс, в ходе которого температура газа не изменяется. Следовательно, количества теплоты, полученные и отданные газом на этом процессе, равны.

Из первого закона термодинамики: ΔU = Q - W, где ΔU - изменение внутренней энергии газа, Q - количество теплоты полученное газом, а W - работа, совершенная газом. Для изохорического процесса W = 0, т.к. не происходит изменения объема. Для изобарического процесса W = pΔV, где p - давление газа, а ΔV - изменение объема.

Итак, вычисляем КПД: КПД = 1 - (Q2 + Q4) / Q1.