1) При изобарном расширении неона совершенна работа 12кДж.Найдите количество теплоты переданное газу,и изменение его внутренней энергии 2)КПД дизеля примерно 30%.Температура холодильника,которым служит наружная атмосфера,20 градусов,температура газа при сгорании топлива 1200 градусов.Н найдите максимальный КПД и сравните его с реальным 3) Один киломоль гелия при адеабатном расширении совершает работу 200кДж.На сколько при этом изменилась его температура?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

1) Для изобарного процесса верно, что работа, совершенная газом, равна разнице теплот переданного газу и изменения его внутренней энергии:
(W = Q - \Delta U).
По условию, (W = 12кДж). Так как это изобарный процесс, то (Q = nC_p\Delta T), где (n) - количество вещества, (C_p) - удельная теплоемкость при постоянном давлении, (\Delta T) - изменение температуры.
Также для изофарного процесса верно:
(\Delta U = nC_v\Delta T), где (C_v) - удельная теплоемкость при постоянном объеме.
Тогда уравнение принимает вид:
(12кДж = nC_p\Delta T - nC_v\Delta T).
(12кДж = n(C_p - C_v)\Delta T).
Теперь нужно знать, что (C_p - C_v = R), где (R) - универсальная газовая постоянная. Для неона (R = 20.79) Дж/(моль*К).
Подставляем значения и находим (\Delta T).

2) КПД дизеля выражается формулой:
(\text{КПД} = 1 - \frac{T{хол} }{T{газ}}),
где (T{хол}) - температура холодильного агрегата, (T{газ}) - температура газа при сгорании топлива.
По условию, (T{хол} = 20\, ^\circ C = 293\, K) и (T{газ} = 1200\, ^\circ C = 1473\, K).
Тогда максимальный КПД:
(\text{КПД}_{макс} = 1 - \frac{293}{1473} \approx 0.8011),
а реальный КПД = 0.3.

3) Для адиабатного процесса верно, что (Q = 0). Тогда (W = \Delta U).
Для моля идеального газа (\Delta U = nC_v\Delta T).
Поскольку (W = 200кДж = 200000Дж) и (n = 1\,кмоль = 1000\,омоль), подставляем значения и находим изменение температуры.