|
ТЕРМОДИНАМИКА
С одним молем идеального газа проводят циклический процесс, состоящий из двух изохор и двух изобар. Найдите работу A, совершаемую газом за цикл, если известно, что в состоянии 1 температура T1 = 300 К, а в состояниях 2 и 4 температура одинакова и равна T = 320 К. Универсальная газовая постоянная R = 8,3 Дж/(моль · К).
Решение
Работа газа в циклическом процессе численно равна площади, ограниченной графиком процесса на p,V-диаграмме. Вводя для давлений и объемов газа в характерных точках цикла обозначения, приведенные на рисунке, имеем:
Используя для газа в состояниях 1, 2, 3, 4 уравнение Клапейрона–Менделеева и учитывая, что количество газа n = 1 моль, можно переписать выражение для работы газа в виде:
где Ti – температура газа в состоянии i (i = 1, 2, 3, 4), причем, по условию, T2 = T4= T. Поскольку процессы 1–2 и 3–4 проводятся при постоянных объемах, то:
откуда следует, что:
Источник. http://archive.1september.ru/fiz/2000/no22_2.htm