Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

RFpro.ru: Консультации по физике

  Все выпуски  

RFpro.ru: Консультации по физике


РАССЫЛКИ ПОРТАЛА RFPRO.RU

Лучшие эксперты в разделе

Алексеев Владимир Николаевич
Статус: Мастер-Эксперт
Рейтинг: 484
∙ повысить рейтинг »
pocketmonster
Статус: 1-й класс
Рейтинг: 331
∙ повысить рейтинг »
Magic2hand
Статус: 9-й класс
Рейтинг: 213
∙ повысить рейтинг »

Физика

Номер выпуска:2798
Дата выхода:11.05.2022, 15:45
Администратор рассылки:Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор)
Подписчиков / экспертов:48 / 98
Вопросов / ответов:1 / 1

Консультация # 202717: Здравствуйте, уважаемые эксперты! У меня возникли сложности с этой задачей: Идеальный газ совершает замкнутый цикл, состоящий из трех процессов 1-2, 2- 3 и 3-1, идущий по часовой стрелке. Значения давления и объема газа в состояниях 1, 2 и 3 равны соответственно P1, V1, P2, V2 и P...

Консультация # 202717:

Здравствуйте, уважаемые эксперты! У меня возникли сложности с этой задачей:

Идеальный газ совершает замкнутый цикл, состоящий из трех процессов 1-2, 2-
3 и 3-1, идущий по часовой стрелке. Значения давления и объема газа в
состояниях 1, 2 и 3 равны соответственно P1, V1, P2, V2 и P3, V3. Найти
термический к.п.д. цикла.

Дано:
изобарный 1-2, Р1= 10^5 Па, V1 = 3л
изохорный 2-3, V2 = 6л
адиабатный 3-1, газ - N2

Дата отправки: 05.05.2022, 15:17
Вопрос задал: vsmisle (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »


Консультирует Konstantin Shvetski (Модератор):

Дано:
изобарный 1-2, p1= p2 = 10^5 Па, V1 = 3л = 3*10^-3 м^3
изохорный 2-3, V2 = V3 = 6л = 6*10^-3 м3
адиабатный 3-1, ⇒ Q=0
газ - N2 - двухатомный, следовательно имеем число степеней свободы молекул i=5 и показатель адиабаты γ = 1,4
Найти: η
Решение:
Сначала хочется изобразить этот цикл графически на диаграмме p(V), для лучшего восприятия... (см.рис.)
Изобару 1-2 и изохору 2-3 провести легко, правда точку 3 сразу не поставить - неизвестно давление p3. Соответственно сразу не получится начертить адиабату 3-1. В принципе здесь большой точности и не требуется. Но, тем не менее, даже определить где находится точка 3 - выше или ниже точки 2 - затруднительно. Если бы не было подсказки, что цикл происходит по часовой стрелке. Ну что ж, отметим точку 3 ниже точки 2.




Термодинамический к.п.д. определяется как отношение совершаемой за цикл работы к подводимой теплоте:
η = A/Q (*)
В условии ничего не сказано о массе газа, поэтому, если будет необходимость, все расчеты будем вести для ν=1 моль
1) Из рисунка видно, что
A=A12+A23-A31
• A12 = p1*(V2 - V1) = 300 Дж
• на участке 2-3 процесс изохорный - работа не совершается (А23 = 0)
• на участке 3-1 работа отрицательна и при этом величина этой работы
mod А3113 = [p1V1/(γ-1)]*[1-(V1/V2)γ-1] = 181,6 Дж
Суммируем
A=300+0-181,6 = 118,4 Дж
2) В данном циклическом процессе газ получает количество теплоты Q1 только на этапе 1-2 (изобарное нагревание ) и отдает теплоту Q2 на этапе 2-3 (изохорное охлаждение). На этапе 3-1 (адиабатное сжатие) передачи тепла не происходит.
Согласно первому началу термодинамики
Q12 = ΔU12 + A12
Рассчитаем изменение внутренней энергии
ΔU12 = (i/2)*p1(V2-V1) = 750 Дж
Тогда
Q = 750 + 300 = 1050 Дж
3) По формуле (*) считаем к.п.д.
η = 118,4/1050 = 0,113 = 11,3%
*****
Удачи
smile

Консультировал: Konstantin Shvetski (Модератор)
Дата отправки: 10.05.2022, 15:39
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю 0 одобряю!


Оценить выпуск | Задать вопрос экспертам

главная страница  |  стать участником  |  получить консультацию
техническая поддержка

Дорогой читатель!
Команда портала RFPRO.RU благодарит Вас за то, что Вы пользуетесь нашими услугами. Вы только что прочли очередной выпуск рассылки. Мы старались. Пожалуйста, оцените его. Если совет помог Вам, если Вам понравился ответ, Вы можете поблагодарить автора - для этого в каждом ответе есть специальные ссылки. Вы можете оставить отзыв о работе портале. Нам очень важно знать Ваше мнение. Вы можете поближе познакомиться с жизнью портала, посетив наш форум, почитав журнал, который издают наши эксперты. Если у Вас есть желание помочь людям, поделиться своими знаниями, Вы можете зарегистрироваться экспертом. Заходите - у нас интересно!
МЫ РАБОТАЕМ ДЛЯ ВАС!


В избранное