Задача по МКТ и термодинамике №114

Просмотров 8 Комментарии 0

На рисунке показаны pT-диаграммы двух циклических процессов, совершаемых с одним и тем же постоянным количеством идеального газа. Некоторая тепловая машина сначала осуществляет цикл 1-2-3-4-1, а затем — цикл 5-6-7-8-5.

Используя рисунок, определите, как изменятся указанные в таблице физические величины при переходе тепловой машины от функционирования по циклу 1-2-3-4-1 к функционированию по циклу 5-6-7-8-5.

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится;

2) уменьшится;

3) не изменится.

|-----------------------------|---------------------------| |Работа, соверш ённая газом за весь Модуль работы газа в процесс& |------циклический-процесс------|------изобарного сжатия-----| | | | -----------------------------------------------------------

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

Для процессов, проходящих через начало координат имеем зависимость:

p= αT,

где $α$ некоторый коэффициент.
Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона:

pV =νRT

где $ν$ — количество вещества газа, $R$ — универсальная газовая постоянная, $T$ —температура.
Тогда

pV-= νR = const T

Или

αT ⋅V-= const⇒ V = const, T

То есть в процессах 1-2, 3-4, 5-6, 7-8 объём постоянен.

Тогда на графике, оба цикла состоят из двух изобар и двух изохор.

Используя уравнение Менделеева – Клапейрона, изобразим эти процессы на pV-диаграмме:

Работа за цикл равна площади прямоугольника и она не изменяется. Изобарное сжатие это процессы 4-1 и 8-5, при этом модули работы равны:

A4−1 = 2p0(4V0 − V0)= 6p0V0

A8−5 = p0(3V0− 2V0)= p0V0

То есть модуль работы уменьшится.

Термодинамика