Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 14455
2020-11-28 
На рис. изображено V-T - диаграммы двух круговых процессов. При каком из них газ выполняет большую работу: при процессе 1-2-3-1 или при процессе 3-4-2-3?
Решение:
Выполненная газом за цикл работа пропорциональна площади фигуры, ограниченной графиком этого процесса на p-V - диаграмме. Построим графики заданных круговых процессов на p-V - диаграмме. Цикл 1-2-3-1 состоит из процесса изохорного нагрева 1-2; изотермического расширения 2-3 и изобарической охлаждения 3-1. На р-V - диаграмме этот цикл имеет вид, показанный на рис. Цикл Из 3-4-2-3 состоит из процессов изохорного нагрева 3-4, изобарической охлаждения 4-2 и изотермического расширения 2-3. Поскольку процессы 2-3 для обоих циклов совпадают, то целесообразно графики p(V) для них изобразить на одних осях координат (рис.).
Нетрудно видеть, что площадь фигуры 1-2-3-1 меньше площади фигуры 3-4-2-3. Отсюда следует, что по модулю работа газа А в первом процессе меньше, чем во втором, то есть $| A_{1-2-3-1} | < |A_{3-4-2-3} |$. Но работа газа является алгебраической величиной: если в процессе объем газа увеличивается, то $A > 0$, а если объем газа уменьшается, то $A < 0$. Для круговых процессов существует правило определения знака выполняемой работы газом, если обход контура кругового процесса осуществляется по часовой стрелке, то $A > 0$; если же обход контура происходит против часовой стрелки, то $A < 0$. Воспользовавшись этим, получим $A_{1-2-3-1} > 0$ и $A_{3-4-2-3} < 0$. Окончательно ответ задачи можно записать так:
$A_{1-2-3-1} > A_{3-4-2-3}$, но $| A_{1-2-3-1} | < | A_{3-4-2-3} |$.
На рис. изображено V-T - диаграммы двух круговых процессов. При каком из них газ выполняет большую работу: при процессе 1-2-3-1 или при процессе 3-4-2-3?
Решение:
Выполненная газом за цикл работа пропорциональна площади фигуры, ограниченной графиком этого процесса на p-V - диаграмме. Построим графики заданных круговых процессов на p-V - диаграмме. Цикл 1-2-3-1 состоит из процесса изохорного нагрева 1-2; изотермического расширения 2-3 и изобарической охлаждения 3-1. На р-V - диаграмме этот цикл имеет вид, показанный на рис. Цикл Из 3-4-2-3 состоит из процессов изохорного нагрева 3-4, изобарической охлаждения 4-2 и изотермического расширения 2-3. Поскольку процессы 2-3 для обоих циклов совпадают, то целесообразно графики p(V) для них изобразить на одних осях координат (рис.).
Нетрудно видеть, что площадь фигуры 1-2-3-1 меньше площади фигуры 3-4-2-3. Отсюда следует, что по модулю работа газа А в первом процессе меньше, чем во втором, то есть $| A_{1-2-3-1} | < |A_{3-4-2-3} |$. Но работа газа является алгебраической величиной: если в процессе объем газа увеличивается, то $A > 0$, а если объем газа уменьшается, то $A < 0$. Для круговых процессов существует правило определения знака выполняемой работы газом, если обход контура кругового процесса осуществляется по часовой стрелке, то $A > 0$; если же обход контура происходит против часовой стрелки, то $A < 0$. Воспользовавшись этим, получим $A_{1-2-3-1} > 0$ и $A_{3-4-2-3} < 0$. Окончательно ответ задачи можно записать так:
$A_{1-2-3-1} > A_{3-4-2-3}$, но $| A_{1-2-3-1} | < | A_{3-4-2-3} |$.
