Один моль аргона, находящийся в цилиндре при температуре $T_1 = 600\ \text{К}$ и давлении $p_1 = 4 \cdot 10^5\ \text{Па}$, расширяется и одновременно охлаждается так, что его давление при расширении…
1
Так как давление обратно пропорционально квадрату объёма, можно записать:$$pV^2 = \text{const}$$
2
При увеличении объёма в два раза конечное давление уменьшается в четыре раза:$$p_2 = p_1\left(\dfrac{V_1}{V_2}\right)^2 = \dfrac{p_1}{4}$$
В вертикальном цилиндре с гладкими стенками под массивным металлическим поршнем находится идеальный газ. В первоначальном состоянии 1 поршень опирается на жёсткие выступы на внутренней стороне…
1
Пока поршень опирается на выступы, он остаётся неподвижным, поэтому объём газа постоянен: $V=V_0$. При постоянном объёме для идеального газа выполняется закон Шарля $\dfrac{p}{T}=\mathrm{const}$.$$\frac{p_0}{T_0}=\frac{2p_0}{T_*}$$
2
В момент начала движения поршня давление достигает значения $2p_0$. Отсюда температура перехода равна$$T_*=2T_0$$
На рисунке в координатах $p$–$V$ представлен циклический процесс, проводимый с идеальным одноатомным газом. Давление идеального одноатомного газа изохорно увеличивают в 4 раза, затем объём газа…
1
Обозначим параметры газа в состоянии 1 через $p_1$ и $V_1$. На участке $1\to2$ объём постоянен, а давление увеличивается в 4 раза:$$V_2=V_1,\qquad p_2=4p_1$$
2
На участке $2\to3$ объём увеличивается в 2,5 раза, а давление возрастает в 2 раза:$$V_3=2{,}5V_1,\qquad p_3=2p_2=8p_1$$
В качестве рабочего тела в тепловой машине используется идеальный одноатомный газ, который совершает циклический процесс, состоящий из изобарного нагревания $1 \to 2$, изохорного охлаждения…
1
На участке $1 \to 2$ газ нагревается при постоянном давлении, поэтому полученное тепло равно сумме изменения внутренней энергии и работы газа:$$Q_{12}=\Delta U_{12}+A_{12}$$
2
Для одноатомного идеального газа $\Delta U_{12}=\dfrac{3}{2}\nu R(T_2-T_1)$. Так как процесс изобарный, работа газа связана с изменением температуры соотношением $A_{12}=\nu R(T_2-T_1)$.$$\Delta U_{12}=\dfrac{3}{2}A_{12}$$