Цикл тепловой машины, рабочим веществом которой является ν=1 молей идеального одноатомного газа, состоит из изотермического расширения, изохорного охлаждения и адиабатического сжатия. Работа, совершённая газом в изотермическом процессе, равна А=200Дж, а КПД тепловой машины равен η=0,4. Определите модуль изменения температуры |ΔТ| в изохорном процессе. ответы: 1) 17,3 2) 27,7 3) 55,4 4) 64,2
Сначала давайте разберем термины, чтобы понять, что происходит в данном цикле тепловой машины.
1. Изотермическое расширение - это процесс, в котором температура газа в системе остается постоянной. В данном случае мы знаем, что работа, совершаемая газом в этом процессе, равна 200 Дж.
2. Изохорное охлаждение - это процесс, в котором объем газа остается неизменным. По условию задачи нам нужно найти модуль изменения температуры в этом процессе.
3. Адиабатическое сжатие - это процесс, в котором газ не обменивает теплом с окружающей средой.
Также нам дано, что КПД тепловой машины равен 0,4.
Для решения этой задачи нам понадобится знание о законах термодинамики, в частности, о законе Гей-Люссака.
Этот закон гласит, что для идеального газа отношение давления к температуре (P/T) остается постоянным в адиабатическом процессе:
P1/T1 = P2/T2,
где P1 и T1 - начальные значения давления и температуры, P2 и T2 - конечные значения давления и температуры.
Теперь приступим к решению задачи.
1. Пусть начальная температура газа в изохорном процессе равна T1, а конечная температура - T2. Модуль изменения температуры |ΔТ| равен |T2 - T1|.
2. В изохорном процессе объем газа остается постоянным, поэтому работа, совершенная газом в этом процессе равна нулю.
3. Так как работа в изохорном процессе равна нулю, то всю работу, совершаемую газом, мы получаем только в изотермическом процессе. Известно, что работа в изотермическом процессе равна 200 Дж.
4. Также нам дано, что КПД тепловой машины равен 0,4. КПД можно выразить следующим образом:
η = W/Qh,
где W - работа, совершенная газом, Qh - тепло, полученное от нагревателя.
5. Так как в процессе адиабатического сжатия газ не обменивает теплом с окружающей средой, то Qh равняется нулю. Значит, W/Qh = W/0 = бесконечность.
6. Получается, что КПД тепловой машины равен 0,4 = W/0, что невозможно. Значит, произошла ошибка в условии задачи, и ответ невозможно получить.
Прошу прощения за ошибку и неправильную формулировку значений, данную в условии задачи. Если у вас есть другие вопросы или задачи, с удовольствием помогу вам с ними.