Условие:
Газ сорта A количеством вещества , моль занимает объем V, л и
находится под давлением p, МПа. Сначала газ подвергли изобарному
нагреванию до температуры T, К, затем изохорно охладили так, что его
температура стала равна начальной. После этого газ изобарно сжали до
первоначального объема, а потом вернули в исходное состояние.
1) Постройте график цикла. Укажите в таблице для каждого состояния
газа значения давления, объема и температуры.
2) Определите в кДж:
а) количество теплоты, полученное системой за цикл;
б) количество теплоты, отданное системой в цикле;
в) работу газа за цикл.
3) Определите изменение энтропии за цикл и в каждом процессе.
4) Рассчитайте в % термический КПД данного цикла. Сравните с
термическим КПД цикла Карно.
При =3, T=510, А - углекислый газ, V=12, p=1
Решение:
Ниже приводится подробное решение задачи. Для удобства обозначим состояния цикла как 1, 2, 3 и 4, где начальное состояние – 1, а переходы происходят в следующей последовательности: 1. 1 → 2: изобарное (при постоянном давлении) нагревание от T₁ до T₂ = 510 K. 2. 2 → 3: изохорное (при постоянном объёме) охлаждение до T₃ = T₁. 3. 3 → 4: изобарное сжатие (при давлении, равном p₃) до объёма V₄ = V₁. 4. 4 → 1: изохорное нагревание (при V = V₁) до возвращения в исходное состояние. Во всех расчётах будем считать, что газ ведёт себя как идеальный, а его количество – ν = 3 моль. В начальном сост...