Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание 12 № 4470

Один моль одноатомного идеального газа совершает циклический процесс, изображённый на рисунке 1. Как изменятся следующие физические величины, если заменить исходный циклический процесс на процесс, изображённый на рисунке 2: количество теплоты, полученное газом от нагревателя; работа газа за один цикл; КПД цикла?

 

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ   ИХ ИЗМЕНЕНИЕ

A) Количество теплоты, полученное газом от нагревателя

Б) Работа газа за один цикл

B) КПД цикла

 

1) Увеличится

2) Уменьшится

3) Не изменится

 

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

 

AБВ
   

Решение.

Работе газа за один цикл на диаграмме p минус V соответствует площадь цикла. Как легко видеть, оба цикла имеют одинаковую площадь, а значит, работа не изменяется (Б — 3). Согласно первому началу термодинамики, переданное газу тепло идет на изменение его внутренней энергии и на работу против внешних сил: Q= \Delta U плюс A. Тепло передается газу на левых и верхних участках циклов. Для первого цикла, переданное газу тепло равно

 

Q_1 = Q_1' плюс Q_1''= дробь, числитель — 3, знаменатель — 2 (2p_0 минус p_0)V_0 плюс дробь, числитель — 3, знаменатель — 2 \nu R\Delta T плюс p\Delta V = дробь, числитель — 3, знаменатель — 2 (2p_0 минус p_0)V_0 плюс дробь, числитель — 3, знаменатель — 2 2p_0(5V_0 минус V_0) плюс 2p_0(5V_0 минус V_0)=21{,}5p_0V_0.

 

Для второго цикла данная величина равна

 

Q_2 = Q_2' плюс Q_2''= дробь, числитель — 3, знаменатель — 2 (5p_0 минус p_0)V_0 плюс дробь, числитель — 3, знаменатель — 2 \nu R\Delta T плюс p\Delta V = дробь, числитель — 3, знаменатель — 2 (5p_0 минус p_0)V_0 плюс дробь, числитель — 3, знаменатель — 2 5p_0(2V_0 минус V_0) плюс 5p_0(2V_0 минус V_0)=18{,}5p_0V_0.

 

Таким образом, передаваемое газу тепло уменьшается (А — 2).

Наконец, КПД цикла можно найти по формуле: \eta= дробь, числитель — A, знаменатель — Q . Поскольку работа за цикл не изменяется, а затрачиваемое количество теплоты уменьшается, заключаем, что КПД увеличивается (В — 1).

 

Ответ: 231.


Аналоги к заданию № 4435: 4470 Все