Для нахождения КПД цикла необходимо сначала построить PV диаграмму цикла.
Изначально мы имеем: P1 = 6 кПа; V1 = 6 л; P2 = P3 = 30 кПа; V3 = 24 л; V2 = V4 = V1 P1/P2 = 6 л 6 кПа / 30 кПа = 1.2 л.
Далее построим PV диаграмму:
Изохора 41 (от V1 до V2) - вертикальная линия вправо.Изотерма 12 (от V2 до V1) - изображаем кривую линию.Адиабата 23 (от V3 до V2) - кривая линия, идущая через V2.Изобара 34 (от V3 до V4) - горизонтальная линия.
Теперь можно найти КПД цикла по формуле: КПД = 1 - Qвых/|Qпод|, где Qвых - количество теплоты, отданное на изотерме 12, Qпод - количество теплоты, полученное на изобаре 34.
Для нахождения Qвых сначала найдем работу на изотерме 12: W12 = P1 V1 ln(V2/V1) = 6 кПа 6 л ln(1.2) = 6 кПа 6 л 0.1823 = 6 кПа 6 л 0.1823 = 6 6 0.1823 = 6 1.09 ≈ 6.54 кПал.
Теперь найдем количество теплоты, отданное на изотерме 12: Qвых = W12 = 6.54 кПа*л.
Для нахождения Qпод сначала найдем работу на изобаре 34: W34 = P3 (V4 - V3) = 30 кПа (1.2 л - 24 л) = 30 кПа (-22.8 л) = -684 кПал.
Теперь найдем количество теплоты, полученное на изобаре 34: Qпод = -W34 = 684 кПа*л.
Для нахождения КПД цикла необходимо сначала построить PV диаграмму цикла.
Изначально мы имеем:
P1 = 6 кПа; V1 = 6 л;
P2 = P3 = 30 кПа; V3 = 24 л;
V2 = V4 = V1 P1/P2 = 6 л 6 кПа / 30 кПа = 1.2 л.
Далее построим PV диаграмму:
Изохора 41 (от V1 до V2) - вертикальная линия вправо.Изотерма 12 (от V2 до V1) - изображаем кривую линию.Адиабата 23 (от V3 до V2) - кривая линия, идущая через V2.Изобара 34 (от V3 до V4) - горизонтальная линия.Теперь можно найти КПД цикла по формуле:
КПД = 1 - Qвых/|Qпод|,
где Qвых - количество теплоты, отданное на изотерме 12,
Qпод - количество теплоты, полученное на изобаре 34.
Для нахождения Qвых сначала найдем работу на изотерме 12:
W12 = P1 V1 ln(V2/V1) = 6 кПа 6 л ln(1.2) = 6 кПа 6 л 0.1823 = 6 кПа 6 л 0.1823 = 6 6 0.1823 = 6 1.09 ≈ 6.54 кПал.
Теперь найдем количество теплоты, отданное на изотерме 12:
Qвых = W12 = 6.54 кПа*л.
Для нахождения Qпод сначала найдем работу на изобаре 34:
W34 = P3 (V4 - V3) = 30 кПа (1.2 л - 24 л) = 30 кПа (-22.8 л) = -684 кПал.
Теперь найдем количество теплоты, полученное на изобаре 34:
Qпод = -W34 = 684 кПа*л.
Теперь найдем КПД цикла:
КПД = 1 - Qвых/|Qпод| = 1 - 6.54/684 ≈ 0.9904
Таким образом, КПД цикла равен примерно 0.9904 или 99.04%.