Идеальный трехатомный газ с жесткими молекулами нагревают при постоянном объеме так, что его давление возрастает в 2 раза. После этого газ адиабатно расширяется до начального давления и затем изобарно сжимается до начального объема. Определить КПД цикла, совершаемого газом.

29 Авг 2019 в 19:41
357 +1
0
Ответы
1

Для нахождения КПД цикла необходимо найти работу, совершаемую газом на каждом из участков цикла.

Первый участок - изохорное нагревание при постоянном объеме до удвоения давления.
На данном участке работы не происходит, так как объем остается постоянным.

Второй участок - адиабатическое расширение до начального давления.
Для идеального трехатомного газа процесс адиабатического расширения описывается уравнением:
((P_1V_1^{\frac{5}{3}}) = (P_2V_2^{\frac{5}{3}})),
где (P_1) и (V_1) - начальное давление и объем, (P_2) и (V_2) - конечное давление и объем.
Так как объем увеличивается вдвое, то можно определить, что давление уменьшится в (\sqrt{2}) раз.

Третий участок - изобарное сжатие до начального объема.
На данном участке работа расчитывается по формуле:
(W = P*(V_2 - V_1)),
где (P) - давление газа на данном участке, (V_2) и (V_1) - объемы на данном участке.

Таким образом, фактическая работа, совершаемая газом в цикле, равна работе на третьем участке, так как на первом работа не совершается, а на втором - равна 0 в силу адиабатного процесса.

Таким образом, КПД цикла определяется как отношение фактической работы к работе, поглощенной газом на участке нагревания:
(\eta = \frac{W}{Q} = \frac{P*(V_2 - V_1)}{Q}),
где (Q) - тепло, поглощенное газом на участке нагревания.

Таким образом, для нахождения КПД цикла необходимо провести вычисления, используя данные из участков цикла.

20 Апр 2024 в 12:44
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир