Задачи › Циклы, работа в цикле

КПД составного цикла

  1. КПД составного цикла

    «Бельчонок» 2014/15, 11 кл.
    6/10

    На графике представлены циклические процессы. КПД цикла 1-2-3-1 равен \(\eta_1\) (1-3 изотерма, 2-3 адиабата). КПД цикла 1-3-4-1 равен \(\eta_2\) (3-4 изобара, 4-1 адиабата). Чему равен КПД цикла 1-2-3-4-1? Рабочее вещество – идеальный газ. Все циклы обходятся по часовой стрелке.

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Выразите тепло, подведённое в цикле 1-2-3-1, через \(\eta_1\). Это же тепло и есть подведённое тепло во втором цикле: через него выразится \(\eta_2\).

    Ответ

    \(\eta = \eta_1 + \eta_2 - \eta_1\eta_2\).

    Решение

    Отметим, на каких участках циклов тепло поступает в систему, а на каких теряется.

    Рисунок

    С введением этих обозначений можем записать для цикла 1-2-3-1: \[\eta_1 = \frac{A_1}{Q_1} = 1 - \frac{Q_2}{Q_1}.\] Отсюда находим \[Q_2 = (1 - \eta_1) Q_1.\] В цикле 1-3-4-1 подведённое тепло равно \(Q_2\). КПД этого цикла \[\eta_2 = \frac{A_2}{Q_2} = \frac{A_2}{(1 - \eta_1) Q_1}.\] КПД цикла 1-2-3-4-1 \[\eta = \frac{A_1 + A_2}{Q_1} = \eta_1 + \eta_2 - \eta_1 \eta_2.\]

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи