Работа вам нужна срочно. Не волнуйтесь, уложимся!
Заполните, пожалуйста, данные для автора:
- 22423 авторов готовы помочь тебе.
- 2402 онлайн
Это задание относится к предмету "Физика", раздел "Термодинамика". Задача состоит в определении коэффициента полезного действия (КПД) термодинамического цикла. Рассмотрим цикл 1-2-3-1, где рабочее тело — идеальный одноатомный газ.
Изохорный процесс (объём постоянен, нагревание), температура оказывается одинакова, но по графику очевидно, что здесь идет изохорное нагревание. Нет изменения объема, значит, работа в этом процессе не совершается. Введем T_1 для состояния 1 и T_2 для состояния 2. Из условия следует, что T_1 = T_2. (Так как в условии говорится, что температуры в состояниях 1 и 2 одинаковы).
Изобарный процесс (давление постоянно, охлаждение), при котором газ совершает работу против внешнего давления. Работа газа в этом процессе равна: A_{23} = p_0 \cdot (4V_0 - V_0) = 3p_0V_0. В этом процессе газ охлаждается, так как давление уменьшилось.
Изотермический процесс (температура постоянна, сжатие), в котором совершается работа сжатия. Работа газа: A_{31} = 2p_0 \cdot (V_0 - 4V_0) = -6p_0V_0. В этот процесс газ переходит от состояния 3 к состоянию 1 и здесь система сжимается при постоянной температуре до начального давления.
A = A_{23} + A_{31} = 3p_0V_0 - 6p_0V_0 = -3p_0V_0. Это значит, что система совершает отрицательную работу. Однако, чтобы определить КПД, необходимо учесть тепло, полученное системой. Тепло подводится в изохорном процессе 1-2, а отводится в изобарном 2-3 и в изотермическом 3-1.
КПД определяется как отношение полезной работы к подведенному теплу: \eta = A / Q_{\text{подв}}. В данном теле, КПД можно также определить, используя свойство циклов, по которому КПД равен: \eta = 1 - Q_{\text{отв}} / Q_{\text{подв}}. и выделяется в процессе 2-3-1.
В рассмотренной задаче, зная о поведении газа при каждом из переходов, а также учитывая, что газ одноатомный, и учитывая свойство газов и процессы в цикл, мы можем окончательно вычислить КПД таким образом. Обратите внимание на основное уравнение термодинамики и используйте удельные теплоемкости и теплотехнику для углубленного анализа.