Здравствуйте, Николай Алексеевич!
Цикл состоит из
1-2: адиабатического сжатия,
2-3: изохорного нагревания,
3-4: адиабатического расширения,
4-1: изохорного охлаждения.
При решении важна пара моментов.
Газ идеальный:
.
Уравнение адиабаты:
, где k - постоянная адиабаты = 1.4, т.к. мы знаем, что рабочее тело - воздух.
Ещё мы знаем, что
,
.
Итак.
1-2:,
а потому
.
В предпоследнем равенстве использовалось уравнение состояния идеального газа.
Получили, что
,
.
2-3:Т.к. процесс изохорный,
.
.
,
.
3-4:.
Аналогично пункту 1-2 находим
.
Теперь мы можем посчитать температуры(всё в кельвинах):
,
,
,
.
Подводимое тепло идёт на изменение внутренней энергии(изменение которой пропорционально изменению температуры) и совершению работы:
В 1-2 и 3-4 не подводится тепло, а в 2-3 и 4-1 не совершается работа. Тепло от нагревателя получается в 1-2 и 2-3.
КПД:
.
В цикле Карно КПД:
.
Посчитаем максимальное давление:
бар.
Отношение максимального к минимальному:
.
В цикле Карно 1-2 - изотерма, в 2-3 - адиабата. Поэтому(ниже - для цикла Карно)
,
.
.
бар.
Максимальное к минимальному:
.
Картинки в P-V координатах есть здесь, например: http://www.xumuk.ru/teplotehnika/025.html