Область 2018 10 класс.Цикл идеального газа

Рабочее вещество совершает термодинамический цикл, состоящий из изобары, изохоры и адиабаты (смотрите рисунок). Внутренняя энергия данного вещества изменяется по закону U=kpV, где p— давление, V — объем. Работа, совершенная веществом во время изобарного процесса, в n=5 раз превышает работу внешних сил по сжатию вещества, совершенную при адиабатическом процессе. КПД цикла e=1/4. Определите значение параметра k в законе изменения внутренней энергии.


Попытка решения:

Правильно ли я всё расписал?Ответа не нашел в инете.

image

КПД – это полная работа A_{12}+A_{31} делить на Q_н.

Вопрос: Q_н это какая теплота и из чего она складывается?


Qn складывается из процессов нагрева. Но у меня вопрос. Вот в процессе 3-1 происходить адиабатическое сжатие. И соотв. работа будет отрицательное. И этот отриц. знак будет ли использован при выводе нагрева 3-1 при U=-A?

Эта запись бессмысленна. Во-первых, если внутренняя энергия задана функцией U=kPV, то совершенно нет повода полагать Q_{31}=-k\Delta p\Delta V. Во-вторых, Q_{31}=0 из условия адиабатического процесса. И только из первого начала термодинамики \delta Q = dU+\delta A следует dU=-\delta A; записывать же Q=\Delta U=-A вообще не имеет смысла.

Обрати внимание на это:

Работой внешних сил является работа самого вещества со знаком “минус”, т.е. -A_{31}. Значит отношение n записывается в виде

n=\frac{A_{12}}{-A_{31}}=\frac{A_{12}}{\Delta U_{31}},

а твоё равенство \Delta U_{31}=-nA_{12}, следовательно, взято с лишним минусом.

1 лайк