Задание 12. С идеальным газом происходит циклический процесс 1-2-3-4-1, pV-диаграмма которого представлена на рисунке. Максимальная температура, достигаемая газом в этом процессе, составляет 400 K. На основании анализа этого циклического процесса выберите все верные утверждения.
1) Количество вещества газа, участвующего в циклическом процессе, превышает 0,5 моля.
2) Работа газа при его изобарном расширении равна 400 Дж.
3) Работа, совершённая над газом при его изобарном сжатии, равна 100 Дж.
4) На участке 2-3 газ отдаёт положительное количество теплоты.
5) Минимальная температура газа в циклическом процессе равна 100 K.
Решение.
1) Максимальная температура в процессе достигается в точке 2, когда давление и объем максимальны. Для этого состояния запишем уравнение Менделеева-Клапейрона:
откуда
моль
2) Изобарное расширение – это процесс 1-2, в котором работа газа была равна:
Дж
3) Вычислим работу при изобарном сжатии (процесс 3-4):
Дж
4)
Да, при постоянном объеме имеем
, следовательно, при уменьшении давления
температура также должна уменьшаться (то есть, газ отдает тепло).
5) Минимальная температура достигается в точке 4, когда давление и объем минимальны. Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона для этой точки:
и найдем отношение:
То есть:
К
Ответ: 24
Другие задания:
Для наших пользователей доступны следующие материалы: