Самообразование
Главная > 2018: ЕГЭ, ОГЭ Математика, Физика, Русский язык > ЕГЭ 2018. Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов. Типовые экзаменационные варианты.

Вариант 1. Задание 30. ЕГЭ 2018. Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов. Решение

Задание 30. В тепловом двигателе 2 моль гелия совершают цикл 1-2-3-4-1, показанный на графике в координатах р-Т, где р — давление газа, Т — абсолютная температура. Температуры в точках 2 и 4 равны и превышают температуру в точке 1 в 2 раза. Определите КПД цикла.

Решение.

1. Коэффициент полезного действия теплового двигателя определяется формулой , где А — работа, совершённая газом за цикл, Q1 — количество теплоты, полученное за цикл газом от нагревателя.

2. Анализируя график цикла, можно прийти к выводу, что цикл состоит из двух изохор, 1-2 и 3-4, и двух изобар, 2-3 и 4-1 (см. рисунок цикла в координатах p-V).

Согласно закону Шарля ; так как T2 = 2T1, то p2=p3=2p1.

3. Согласно закону Гей-Люссака , так как T4=T2=2T1, то V3 = V4 = 2V1.

Работа, совершённая газом за цикл, численно равна площади фигуры, ограниченной графиком цикла:

.

Газ получает положительное количество теплоты на изохоре 1-2 и изобаре 2-3: таким образом,

.

4. Согласно первому закону термодинамики для изохорного процесса 1-2 (V = const: А = 0)

.

Для изобарного процесса 2-3:

.

С учётом уравнения Менделеева-Клапейрона, pV = RT, получаем:

 и .

Таким образом,

Ответ: 15,4%.

Автор: С.М. Балакирев
Формат книги: pdf
Дата написания: 2017 г.
Объем: 70 стр.

Другие задания варианта:

Темы раздела