2020-02-17
Цикл тепловой машины, работающей с идеальным газом, состоит из двух изохорических участков и двух изотермических участков с отношением температур $T_{1} : T_{2} = 3$. Известно, что на участке изохорического нагревания газ получает столько же тепла, сколько на участке изотермического расширения. Найдите КПД этого цикла.
Решение:
Это - совсем простая задача. Работы на изотермах (по абсолютной величине) относятся как 3:1 (для каждого малого участка $\Delta V$ давление на "верхней" изотерме в 3 раза больше (см. рисунок). Тогда полная работа в цикле равна $A_{ц} = Q - \frac{1}{3} Q = \frac{2}{3} Q$. Значит, термодинамический КПД равен
$\eta = \frac{A_{ц} }{Q_{ц} } = \frac{ \frac{2Q}{3}}{2Q} = \frac{1}{3}$.