Задание
29.
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 этого цикла 
= 15 %, а минимальная и
максимальная температуры газа при изохорном процессе 
= 37 °С и 
= 302 °С, определите количество
теплоты, получаемое газом за цикл.
Решение.
При изобарном расширении на участке 1-2 газ получает от нагревателя количество теплоты Q12, а на участке 3-4 отдаёт холодильнику в изохорном процессе количество теплоты Q34. На других участках теплообмен отсутствует, В соответствии с первым началом термодинамики работа газа за цикл А равна разности количества теплоты, полученного от нагревателя, и количества теплоты, отданного холодильнику: А = Ql2 - Q34.
По
определению КПД теплового двигателя 
, что позволяет найти количество теплоты,
полученное от нагревателя: 
, если известно Q34.
Количество
теплоты Q34, отданное при
изохорном охлаждении на участке 3-4, равно уменьшению внутренней энергии газа
этом участке: 
.
Внутренняя энергия идеального газа пропорциональна абсолютной температуре, и
для 1 моль одноатомного газа 
,
а
модуль её изменения на участке 3-4
.
В итоге получим:
.
Подставляя значения физических величин, получим:
Дж.
Ответ: 3886 Дж.
Другие задания:
Для наших пользователей доступны следующие материалы: