2018-06-15
Идеальный двухатомный газ, содержащий количество вещества $\nu = 1 моль$, совершает цикл, состоящий из двух изохор и двух изобар. Наименьший объем $V_{min} = 10 л$, наибольший $V_{max} = 20 л$, наименьшее давление $p_{min} = 246 кПа$, наибольшее $p_{max} = 410 кПа$. Построить график цикла. Определить температуру $T$ газа для характерных точек цикла и его термический КПД $\eta$.
Решение:
$\eta = \frac{A}{Q_{1} } 100$ %, $A = (p_{max} - p_{min} )(V_{max} - V_{min} )$
$Q_{1} = Q_{1-2} + Q_{2-3}$
$Q_{1-2} = \Delta U = \frac{5}{2} \frac{m}{M} R \Delta T = \frac{5}{2} V_{min}(p_{max} - p_{min} )$
$Q_{2-3} = \Delta U + A = \frac{5}{2} p_{max} (V_{max} - V_{min} ) + p_{max} (V_{max} - V_{min} )$
$Q_{2-3} = \frac{7}{5} p_{max} (V_{max} - V_{min} ), \eta = 8,9$%
$T_{1} = \frac{p_{min}V_{min} }{ \nu R} = 300 К$, $T_{2} = \frac{p_{max}V_{min} }{ \nu R} = 500 К$