Консультация № 182204
14.02.2011, 14:13
0.00 руб.
0 1 1
Здравствуйте! Помогите, пожалуйста, с задачей по термодинамике:

Идеальный газ с показателем адиабаты γ совершает прямой цикл, состоящий из адиабаты, изобары и изохоры. Найти КПД цикла, если при адиабатическом процессе объём идеального газа увеличивается в n в раз.

Спасибо!

Обсуждение

давно
Академик
324866
619
15.02.2011, 05:38
общий
это ответ
Здравствуйте, MrSpencer!
Для простоты решения обозначим:
адиабатический процесс 1-2
изобарный 2-3
изохорный 3-1
В 1 точке обозначим значения основных параметров как: P1, V1, T1. Тогда в точке 2 согласно условия: P2, V2=n*V1, T2 и в 3 точке соответственно - P3=P2, V3=V1, T3.
Запишем уравнение Клапейрона-Менделеева для всех трех точек:
P1*V1=[$957$]*R*T1
P2*n*V1=[$957$]*R*T2
P2*V1=[$957$]*R*T3
Из второго и третьего очевидно, что T3=T2/n
КПД есть отношение полной работы, совершаемой газом за цикл, к количесвту тепла, полученного в течении цикла:
[$951$]=A/Q
или [$951$]=1 - Q'/Q
где Q - получаемое топло, Q' - отдаваемое тепло.
Очевидно, что газ получает тепло только в процессе 3-1: Q=Q3-1
Q3-1=Cv*[$916$]T=Cv*(T1 - T3)=Cv*(T1 - T2/n)
Рассмотрим процесс 1-2:
T*V[$947$]-1 - уравнение адиабаты
T1*V1[$947$]-1=T2*(n*V1)[$947$]-1
T1=T2*n[$947$]-1
Тогда для полученного тепла будем иметь:
Q3-1=Cv*(T2*n[$947$]-1 - T2/n)=Сv*T2/n*(n[$947$] - 1)
Также очевидно, что газ отдает тепло в процессе 2-3:
Q2-3=Cp*(T2 - T2/n)=Cp*T2*(1 - 1/n)
Тогда КПД будет равен:
[$951$]=1 - [Cp*T2*(1 - 1/n)]/[Сv*T2/n*(n[$947$] - 1)]=1 - [$947$]*(n - 1)/(n[$947$] - 1) - {Cp/Cv=[$947$]}
Будут вопросы обращайтесь в минифорум.
Удачи
Форма ответа