Задачи › Циклы, работа в цикле

КПД цикла с адиабатами

  1. КПД цикла с адиабатами

    ЕГЭ 2014, 11 кл.
    3/10

    Тепловой двигатель использует в качестве рабочего вещества 1 моль идеального одноатомного газа. Цикл работы двигателя изображён на \(pV\)-диаграмме и состоит из двух адиабат, изохоры, изобары. Зная, что КПД цикла равен 50

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Ответ

    \(\left|\dfrac{\Delta T_{12}}{\Delta T_{34}}\right| = 1{,}2\).

    Решение

    При изобарном расширении на участке 1–2 газ получает от нагревателя количество теплоты \(Q_{12}\), а на участке 3–4 в изохорном процессе отдаёт холодильнику \(Q_{34}\). На остальных участках теплообмена нет. Работа за цикл \(A = Q_{12} - Q_{34}\), КПД \(\eta = \dfrac{A}{Q_{12}} = 1 - \dfrac{Q_{34}}{Q_{12}}\).

    Для одноатомного газа \(U = \dfrac{3}{2}\nu RT\). На изобаре работа \(A_{12} = p\Delta V = \nu R\Delta T_{12}\), поэтому \(Q_{12} = \Delta U_{12} + A_{12} = \dfrac{5}{2}R\,\Delta T_{12}\). На изохоре \(Q_{34} = \Delta U_{34} = \dfrac{3}{2}R\,|\Delta T_{34}|\).

    Отсюда \(\eta = 1 - \dfrac{3}{5}\,\dfrac{|\Delta T_{34}|}{\Delta T_{12}} = 0{,}5\), и \(\left|\dfrac{\Delta T_{12}}{\Delta T_{34}}\right| = \dfrac{6}{5} = 1{,}2\).

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи