Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 13075
2020-02-10 
Порция гелия участвует в замкнутом цикле 1-2-3-1. На участке 1-2 давление остается постоянным, а температура возрастает на 50 К; на участке 2-3 газ охлаждается на 80 К при неизменном объеме; на участке 3-1 газ сжимают адиабатически. Найдите термодинамический КПД этого цикла.
Решение:
Газ получает в этом цикле (см. рисунок) тепло от нагревателя на участке 1-2:
$Q_{н} = C_{p} \nu (T_{2} - T_{1}) = \frac{5}{2} R \nu \Delta T_{1}$,
где $\Delta T_{1} = 50 К$. Работа в цикле раина
$A = A_{12} + A_{31} = p_{1}(V_{2} - V_{1} ) - C_{V} \nu (T_{2} - T_{3} ) = R \nu \Delta T_{1} - \frac{3}{2} R \nu \Delta T_{2}$,
где $\Delta T_{2} = 80 К - 50 К = 30 К$. Тогда КПД цикла равен
$\eta = \frac{A}{Q_{н} } = \frac{R \nu \Delta T_{1} - \frac{3}{2} R \nu \Delta T_{2} }{ \frac{5}{2} R \nu \Delta T_{1} } = \frac{1}{25} = 4$ %
Порция гелия участвует в замкнутом цикле 1-2-3-1. На участке 1-2 давление остается постоянным, а температура возрастает на 50 К; на участке 2-3 газ охлаждается на 80 К при неизменном объеме; на участке 3-1 газ сжимают адиабатически. Найдите термодинамический КПД этого цикла.
Решение:
Газ получает в этом цикле (см. рисунок) тепло от нагревателя на участке 1-2:
$Q_{н} = C_{p} \nu (T_{2} - T_{1}) = \frac{5}{2} R \nu \Delta T_{1}$,
где $\Delta T_{1} = 50 К$. Работа в цикле раина
$A = A_{12} + A_{31} = p_{1}(V_{2} - V_{1} ) - C_{V} \nu (T_{2} - T_{3} ) = R \nu \Delta T_{1} - \frac{3}{2} R \nu \Delta T_{2}$,
где $\Delta T_{2} = 80 К - 50 К = 30 К$. Тогда КПД цикла равен
$\eta = \frac{A}{Q_{н} } = \frac{R \nu \Delta T_{1} - \frac{3}{2} R \nu \Delta T_{2} }{ \frac{5}{2} R \nu \Delta T_{1} } = \frac{1}{25} = 4$ %
