Задача по МКТ, термодинамике №59

Просмотров 7 Комментарии 0

На рисунке показан циклический процесс происходящий с постоянным количеством одноатомного идеального газа. Работа, которую совершают внешние силы при переходе газа из состояния 2 в состояние 3, равна 5 кДж. Какое количество теплоты газ отдаёт за цикл холодильнику?

Работа внешних сил в процессе 2–3 равна площади под графиком.

p0+ 2p0 A23 = --2----(3V0− V0)= 3p0V0

$p$ – давление, $V$ – объем газа, $ν$ – количество вещества, $T$ – температура газа в Кельвинах.
Воспользуемся первым законом термодинамики

|Q хол|= |Q23|= ΔU23 +A32 = 3(νRT2− νRT3)+ 3p0V0 (1) 2

Также по уравнению Клапейрона – Менделеева

p2V2 = νRT2 =2p0⋅3V0 = 6p0V0 (2)

p3V3 = νRT3 = p0V0 (3)

Подставим в (1) формулы (2) и (3)

3 21 7 |Q хол|= 2 (6p0V0− p0V0)+ 3p0V0 = 2-p0V0 = 2A23 = 3,5⋅5 кД ж = 17,5 кДж

Термодинамика