Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 4194
2017-10-13 
Положительную или отрицательную работу совершает идеальный газ при круговом процессе, показанном на рис.?
Решение:
рис.2
Работа, совершаемая газом в равновесном процессе при небольшом изменении его объема $\Delta V$, равна произведению $p \Delta V$. Поэтому рассматривать совершаемую газом работу удобно с помощью $pV$-диаграмм. На рис. 2 показа!! некоторый круговой процесс, в котором газ из состояния / переходит в состояние 2, а затем возвращается в исходное состояние по другому пути, т. е. с помощью другого равновесного процесса. Удобство использования $pV$-диаграмм заключается в том, что совершаемая газом работа изображается на них площадью, ограниченной графиком соответствующего процесса. Например, при расширении газа из состояния 1 в состояние 2 он совершает положительную работу, которая равна площади криволинейной трапеции, показанной вертикальными штрихами на рис. 2. При сжатии газа из состояния 2 в состояние / положительную работу совершают сжимающие газ внешние силы, т. е. сам газ совершает отрицательную работу, которая равна по модулю площади криволинейной трапеции, показанной на этом рисунке горизонтальными штрихами.
Полная работа, совершаемая газом при круговом процессе, равна по модулю площади на $pV$-диаграмме, ограниченной графиком этого процесса. Как ясно из предыдущего, эта работа положительна, если круговой процесс совершается в направлении по часовой стрелке, и отрицательна, если круговой процесс совершается против часовой стрелки.
Для того чтобы сразу ответить на поставленный в задаче вопрос, нужно изобразить указанный на рис. 1 процесс на $pV$-диаграмме. На участке 1—2 температура газа повышается при неизменном объеме. Это изохорический процесс, который на $pV$-диаграмме изображается вертикальным отрезком, направленным вверх (рис. 3). На участке 2—3 газ расширяется при неизменной температуре. Это изотермический процесс и на $pV$-диаграмме он изображается отрезком гиперболы 2—3. Наконец, участок 3—1 на рис. 1 соответствует изобарическому процессу, так как здесь объем газа пропорционален термодинамической температуре (это сразу видно из уравнения состояния $pV = \nu RT$).
рис.3
На $pV$-диаграмме изобарическому сжатию газа соответствует отрезок горизонтальной прямой 3—1, направленный налево.
Таким образом, рассматриваемому круговому процессу на $pV$-диаграмме соответствует направление обхода по часовой стрелке. Значит, газ совершает положительную работу.
Положительную или отрицательную работу совершает идеальный газ при круговом процессе, показанном на рис.?
Решение:
рис.2
Работа, совершаемая газом в равновесном процессе при небольшом изменении его объема $\Delta V$, равна произведению $p \Delta V$. Поэтому рассматривать совершаемую газом работу удобно с помощью $pV$-диаграмм. На рис. 2 показа!! некоторый круговой процесс, в котором газ из состояния / переходит в состояние 2, а затем возвращается в исходное состояние по другому пути, т. е. с помощью другого равновесного процесса. Удобство использования $pV$-диаграмм заключается в том, что совершаемая газом работа изображается на них площадью, ограниченной графиком соответствующего процесса. Например, при расширении газа из состояния 1 в состояние 2 он совершает положительную работу, которая равна площади криволинейной трапеции, показанной вертикальными штрихами на рис. 2. При сжатии газа из состояния 2 в состояние / положительную работу совершают сжимающие газ внешние силы, т. е. сам газ совершает отрицательную работу, которая равна по модулю площади криволинейной трапеции, показанной на этом рисунке горизонтальными штрихами.
Полная работа, совершаемая газом при круговом процессе, равна по модулю площади на $pV$-диаграмме, ограниченной графиком этого процесса. Как ясно из предыдущего, эта работа положительна, если круговой процесс совершается в направлении по часовой стрелке, и отрицательна, если круговой процесс совершается против часовой стрелки.
Для того чтобы сразу ответить на поставленный в задаче вопрос, нужно изобразить указанный на рис. 1 процесс на $pV$-диаграмме. На участке 1—2 температура газа повышается при неизменном объеме. Это изохорический процесс, который на $pV$-диаграмме изображается вертикальным отрезком, направленным вверх (рис. 3). На участке 2—3 газ расширяется при неизменной температуре. Это изотермический процесс и на $pV$-диаграмме он изображается отрезком гиперболы 2—3. Наконец, участок 3—1 на рис. 1 соответствует изобарическому процессу, так как здесь объем газа пропорционален термодинамической температуре (это сразу видно из уравнения состояния $pV = \nu RT$).
рис.3
На $pV$-диаграмме изобарическому сжатию газа соответствует отрезок горизонтальной прямой 3—1, направленный налево.
Таким образом, рассматриваемому круговому процессу на $pV$-диаграмме соответствует направление обхода по часовой стрелке. Значит, газ совершает положительную работу.
