Многоатомный идеальный газ совершает цикл Карно, при этом в процессе адиабатического расширения объем газа увеличивается в 4 раза. Определить термический КПД цикла.
Где TcT_cTc - минимальная температура в цикле отводитсяприизохорическомпроцессеотводится при изохорическом процессеотводитсяприизохорическомпроцессе, а ThT_hTh - максимальная температура в цикле процессадиабатическогорасширенияпроцесс адиабатического расширенияпроцессадиабатическогорасширения.
Так как в процессе адиабатического расширения объем газа увеличивается в 4 раза, то в соответствии с законом Бойля-Мариотта ThT_hTh также уменьшится в 4 раза. Таким образом, отношение температур Tc=Th/4T_c = T_h / 4Tc=Th/4.
Тепловой КПД цикла Карно определяется по формуле:
η=1−TcTh \eta = 1 - \frac{T_c}{T_h} η=1−Th Tc
Где TcT_cTc - минимальная температура в цикле отводитсяприизохорическомпроцессеотводится при изохорическом процессеотводитсяприизохорическомпроцессе, а ThT_hTh - максимальная температура в цикле процессадиабатическогорасширенияпроцесс адиабатического расширенияпроцессадиабатическогорасширения.
Так как в процессе адиабатического расширения объем газа увеличивается в 4 раза, то в соответствии с законом Бойля-Мариотта ThT_hTh также уменьшится в 4 раза. Таким образом, отношение температур Tc=Th/4T_c = T_h / 4Tc =Th /4.
Подставим это значение в формулу для η \eta η:
η=1−Th/4Th=1−14=34 \eta = 1 - \frac{T_h / 4}{T_h} = 1 - \frac{1}{4} = \frac{3}{4} η=1−Th Th /4 =1−41 =43
Ответ: термический КПД цикла Карно равен 0.75 или 75%.