Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 6823
2018-03-18 
Какое количество теплоты одноатомный идеальный газ получает от более нагретых тел и отдает менее нагретым за один цикл, показанный на рисунке?
Решение:
Газ получает тепло на изохорическом участке и на части линейного участка. На изохорическом участке полученное количество теплоты равно увеличению внутренней энергии газа, т.е. $(3/2)p_{0}V$. На наклонном участке, где $p = p_{0}(3 - V/V_{0})$ и $V_{0} < V < 2_{V}$, полученное газом (в алгебраическом смысле) количество теплоты находится из первого принципа термодинамики:
$Q = - 2 \frac{p_{0} }{V_{0} } V^{2} + \frac{15}{2} p_{0}V - \frac{11}{2} p_{0}V_{0}$.
С ростом $V$ полученное количество теплоты сначала увеличивается — до вершины параболы $V = (15/8)V_{0}$, а затем убывает (газ начинает отдавать тепло). Подставляя в приведенную выше формулу $V = (15/8)V_{0}$, находим количество теплоты, полученное на наклонном участке: $(49/32)p_{0}V_{0}$, а затем и полное полученное количество теплоты: $(97/32)p_{0}V_{0}$. Отданное газом количество теплоты на $p_{0}V_{0}/2$ (значение работы за цикл) меньше полученного.
Какое количество теплоты одноатомный идеальный газ получает от более нагретых тел и отдает менее нагретым за один цикл, показанный на рисунке?
Решение:
Газ получает тепло на изохорическом участке и на части линейного участка. На изохорическом участке полученное количество теплоты равно увеличению внутренней энергии газа, т.е. $(3/2)p_{0}V$. На наклонном участке, где $p = p_{0}(3 - V/V_{0})$ и $V_{0} < V < 2_{V}$, полученное газом (в алгебраическом смысле) количество теплоты находится из первого принципа термодинамики:
$Q = - 2 \frac{p_{0} }{V_{0} } V^{2} + \frac{15}{2} p_{0}V - \frac{11}{2} p_{0}V_{0}$.
С ростом $V$ полученное количество теплоты сначала увеличивается — до вершины параболы $V = (15/8)V_{0}$, а затем убывает (газ начинает отдавать тепло). Подставляя в приведенную выше формулу $V = (15/8)V_{0}$, находим количество теплоты, полученное на наклонном участке: $(49/32)p_{0}V_{0}$, а затем и полное полученное количество теплоты: $(97/32)p_{0}V_{0}$. Отданное газом количество теплоты на $p_{0}V_{0}/2$ (значение работы за цикл) меньше полученного.
