Пусть рабочим телом является 1 моль идеального газа, находящийся в следующих состояниях для четырех характерных точек А, В, С, D цикла Карно. Учтем, что на участках АВ и ВС газ расширяется (из рисунка видно, что давление падает), то есть совершает положительную работу, а на участках CD и DA работа отрицательна. На участке ВС: A(BC)=-dU=-cv(Tx - Tr), а на участке DA: A(DA)=-cv(Tr - Тх). Для обратимого процесса dU=0 и при нахождении общей работы за цикл A(BC) и A(CD) сокращаются, и остается только разность Q(AB)-Q(CD) при изотермических процессах (при Т(АВ) и T(CD)). Поэтому А= Q(AB)-Q(CD).
Объяснение:
Рассмотрим цикл Карно на графике.
Работа за цикл численно равна площади замкнутой фигуры цикла.
Площадь можно вычислить при интеграла, учитывая, что
A = (Т₁ - Т₂) · ΔS
(Здесь ΔS - изменение энтропии системы)
Но из равенства Клазиуса
T·ΔS = ΔQ
следует, что работа за цикл равна разности энергий.
Объяснение:
Пусть рабочим телом является 1 моль идеального газа, находящийся в следующих состояниях для четырех характерных точек А, В, С, D цикла Карно. Учтем, что на участках АВ и ВС газ расширяется (из рисунка видно, что давление падает), то есть совершает положительную работу, а на участках CD и DA работа отрицательна. На участке ВС: A(BC)=-dU=-cv(Tx - Tr), а на участке DA: A(DA)=-cv(Tr - Тх). Для обратимого процесса dU=0 и при нахождении общей работы за цикл A(BC) и A(CD) сокращаются, и остается только разность Q(AB)-Q(CD) при изотермических процессах (при Т(АВ) и T(CD)). Поэтому А= Q(AB)-Q(CD).