PDF-версии: 
С одним молем идеального одноатомного газа проводят изображенный на pV-диаграмме холодильный цикл 1−3−2−1, обратный циклу теплового двигателя 1−2−3−1. Найдите эффективность
этого цикла.
Указание. Эффективность ηх холодильного цикла равна отношению модуля количества теплоты Q–, отнятой от рабочего тела за цикл, к работе 
совершенной за цикл над газом: 
Решение. 1. Работа, совершенная над газом, численно равна площади цикла 1−3−2−1 на pV-диаграмме:
а теплота 
где в силу условия равенства единице числа молей газа величина Ci — это молярная теплоемкость идеального одноатомного газа на данном участке цикла.
2. Из pV-диаграммы видно, что вся площадь цикла равна сумме шести квадратных площадок со сторонами 
и 
так что
3. Газ отдает теплоту на изохорном участке 2−1, где 
и на изобарном участке 3−2, где
4. Температуры Ti могут быть найдены из уравнения Менделеева-Клапейрона:
откуда
5. Подставляя выражения для теплоемкостей и разностей температур в формулу для Q−, получаем:
Окончательно получаем:
Ответ: 575%.
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
Приведено полное решение, включающее следующие элементы: I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: нахождение работы за цикл и количества теплоты, отданного в изохорическом и изобарическом процессах, уравнение Менделеева-Клапейрона); II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов); III) представлены необходимые математические преобразования и расчеты (подстановка числовых данных в конечную формулу), приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями); IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины | 3 |
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования, но имеется один или несколько из следующих недостатков. Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют. И ( ИЛИ ) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачеркнуты. И ( ИЛИ ) В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги. И ( ИЛИ ) Отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка | 2 |
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев. Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо и достаточно для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи. ( ИЛИ ) В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. ( ИЛИ ) В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), опущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1 |
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | 0 |
| Максимальный балл | 3 |