Тема . МКТ. Газовые законы

.04 Изопроцессы

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела мкт. газовые законы
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#49350

Тепловой двигатель работает по циклу, состоящему из изохоры 1–2, участка 2–3 линейной зависимости давления от объёма и изобары 3–1 (см. рисунок; координаты точек 1, 2 и 3 указаны). Рабочим веществом служит одноатомный идеальный газ. Вычислите КПД этого двигателя.

PIC

Показать ответ и решение

Работа газа за цикл равна площади треугольника

A =  2p0V0

Найдем количество теплоты, полученное газом, в каждом процессе

                  3-
Q1 −2 = ΔU1 − 2 = 2(3p0V0 − p0V0) = 3p0V0

Найдем критическую точку, до которой еще подводится тепло, для этого введем уравнение прямой

p(V-) −-3p0 = V--−-V-−-0-⇒  p(V ) = − p0V  + 4p
 p0 − 3p0      3V0 − V0               V0       0

Тогда pV  = − p0-V 2 + 4p V
        V0         0  или в приращениях Δ (pV ) = − 2p0V ΔV  + 4p  ΔV
            V0            0
Тогда количество теплоты

       3                       3p                    p
ΔQ  =  -Δ (pV ) + p(V)ΔV   = − --0V ΔV  +  6p0ΔV  − --0V ΔV  + 4p0ΔV
       2                       V0                   V0

Чтобы ΔQ  было положительным, должно быть выполнено условие       10
Vk <  --V0 =  2,5V0
      4   . Тогда давление равно pk = 1,5p0   . Тогда количество теплоты получено на участке 2 − k

                         3                      3p +  1,5p                 9
Q2− k = ΔU2 −k + A2− k = -(3,75p0V0 − 3p0V0 ) + --0-------0(2,5V0 − V0) =  -p0V0
                         2                           2                     2

Q    =  ΔU    +  A    =  3(p V −  3p V ) − 2p V  < 0
  3− 1      3−1    3−1    2  0 0     0 0      0 0

Откуда КПД

η = -----A-------=  4--
    Q1 −2 + Q2−k    15
Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!