Який є Коефіцієнт Корисної Дії цього теплового циклу, коли його робочим тілом є 1 моль ідеального одноатомного газу

Ivanovich

4

Для розв"язання цієї задачі, нам необхідно визначити Коефіцієнт Корисної Дії (ККД) цього теплового циклу. ККД вимірює ефективність перетворення теплоти на корисну роботу.

Для початку, давайте розглянемо кожен етап циклу, щоб краще зрозуміти процес.

На рисунку наведений цикл станів газу. Спочатку газ розширюється при постійному тиску (етап 1-2), після чого відбувається ізотерміч комбустія при постійному об"ємі (етап 2-3), далі газ стискається також при постійному тиску (етап 3-4), і, нарешті, відбувається ізотерміч розширення при постійному об"ємі (етап 4-1).

Щоб визначити ККД цього циклу, необхідно знайти виконану роботу і поділити її на отриману теплоту.

1. Виконана робота:
Робота \(W_{\text{вик}}\) може бути визначена як різниця між теплом, отриманим від газу на стадії 2-3, і теплом, поданому газу на стадії 1-2. Ми знаємо, що на ізотермічній стадії теплообмін відбувається при постійному розширенні об"єму, тому розширення газу через \(1.2 \, \text{L}\) до \(2.4 \, \text{L}\) відповідає отриманню тепла \(Q_2\) та виконанню роботи \(W_1\) на стадії 2-3.

2. Теплота, подана газу:
Теплота \(Q_{\text{под}}\) подана газу на стадії 1-2 може бути визначена як різниця між теплом, отриманим від газу на стадії 1-2, і теплом, відданим газу на стадії 4-1. Для ізотермічного процесу при постійному об"ємі, розширення газу через \(2.4 \, \text{L}\) до \(1.2 \, \text{L}\) відповідає отриманню тепла \(Q_1\) та виконанню роботи \(W_2\) на стадії 1-2.

3. Використовуємо формулу для Коефіцієнта Корисної Дії:
ККД визначається як відношення виконаної роботи до поданої газу теплоти:
\[ ККД = \frac{W_{\text{вик}}}{Q_{\text{под}}} \]

Далі, можна виконати розрахунки, використовуючи дані з графіка (якщо наведені) або, якщо немає даних, розв"язувати вирази вручну.

При розрахунку цього конкретного прикладу, мені потрібні числові значення (температури, об"єми тощо), які важко зобразити на словесному описі. Можливо, ви можете надати додаткові дані для цього прикладу, і я допоможу вам з вирішенням задачі.