КПД термодинамического цикла
1 моль одноатомного идеального газа совершает цикл $1\text{–}2\text{–}3\text{–}1$, состоящий из изохоры $1\text{–}2$, адиабаты $2\text{–}3$ и изобары $3\text{–}1$. Абсолютные температуры газа в состояниях 1, 2 и 3 равны соответственно $400\ \text{К}$, $600\ \text{К}$ и $510\ \text{К}. Определите коэффициент полезного действия цикла.
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
1 моль одноатомного идеального газа совершает цикл 1231, состоящий из изохоры (12), адиабаты (23) и изобары (31) (см. рисунок). Абсолютные температуры газа в состояниях 1, 2 и 3 равны 400 К, 600 К и 510 К соответственно. Определите коэффициент полезного действия цикла.
| ||
| |
Это задание с развёрнутым решением: ответом считается запись хода решения, а не строка. Напишите решение на бумаге и сравните с разбором — там каждый шаг с обоснованием.
Открыть разбор1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3
На каком участке газ получает тепло? Как связаны работа, количество теплоты и изменение внутренней энергии?
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
Для одноатомного идеального газа $C_V=\dfrac{3}{2}R$. Используйте $Q_{\text{получ}}=Q_{12}$, $A_{23}=\nu C_V(T_2-T_3)$ и $A_{31}=\nu R(T_1-T_3)$.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
Получите $Q_{12}=300R$, $A_{23}=135R$, $A_{31}=-110R$, поэтому $A_{\text{цикла}}=25R$ и $\eta=\dfrac{25R}{300R}=\dfrac{1}{12}\approx 0{,}083$.