Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 13291
2020-02-17 
Цикл тепловой машины проводят с порцией гелия. Он состоит из двух изобар с отношением давлений 2:1 и двух изохор. Найдите максимально возможным термодинамический КПД такого цикла.
Решение:
Пусть минимальный объем в цикле $V$, максимальный объем в цикле $nV$, давления на изобарах $p$ и $2p$. Тогда работа в цикле равна
$A = p(n - 1)V$.
Тепло газ получает на участках изохорического нагревания и изобарического расширения. Для точки с минимальной температурой $pV = \nu RT$, максимальная температура в $2n$ раз выше минимальной, поэтому полученное в цикле количество теплоты равно
$Q = 2pV (n - 1) + 1,5pV (2n - 1)$.
В таком случае термодинамический коэффициент полезного действия цикла составляет
$\eta = \frac{A}{Q} = \frac{pV(n - 1)}{2pV(n - 1) + 1,5pV(2n - 1) }$.
После простого анализа формулы видно, что чем больше $n$, тем больше $\eta$. При очень большом значении $n$ получается $\eta = 0,2$.
Цикл тепловой машины проводят с порцией гелия. Он состоит из двух изобар с отношением давлений 2:1 и двух изохор. Найдите максимально возможным термодинамический КПД такого цикла.
Решение:
Пусть минимальный объем в цикле $V$, максимальный объем в цикле $nV$, давления на изобарах $p$ и $2p$. Тогда работа в цикле равна
$A = p(n - 1)V$.
Тепло газ получает на участках изохорического нагревания и изобарического расширения. Для точки с минимальной температурой $pV = \nu RT$, максимальная температура в $2n$ раз выше минимальной, поэтому полученное в цикле количество теплоты равно
$Q = 2pV (n - 1) + 1,5pV (2n - 1)$.
В таком случае термодинамический коэффициент полезного действия цикла составляет
$\eta = \frac{A}{Q} = \frac{pV(n - 1)}{2pV(n - 1) + 1,5pV(2n - 1) }$.
После простого анализа формулы видно, что чем больше $n$, тем больше $\eta$. При очень большом значении $n$ получается $\eta = 0,2$.
