Термодинамика

Для решения заметим, что оба процесса являются изобарными, работа при изобарном процессе вычисляется по формуле $A=p\Delta V=0.6\cdot10^5\cdot(0.04-0.02)=1200\,\text{Дж}$.

На $pV$-диаграмме работа газа численно равна площади фигуры, расположенной под кривой процесса. Выражая эти площади в условных единицах (клеток сетки): $A_{1,2} = 8$, $A_{2,3} = 6$.

Применив свойство пропорции, получаем:

$$\frac{A_{1,2}}{A_{2,3}} = \frac{8}{6}$$

Определим работу газа при переходе из состояния 2 в состояние 3:

$$A_{1,2} = \frac{8A_{2,3}}{6} = \frac{8 \cdot 900}{6} = 1200 \text{ Дж}$$

$$Q = Lm$$

$$L = \frac{Q}{m}$$

Из графика: при конденсации газ переходит в жидкость при постоянной температуре. Изменение количества теплоты от начального значения до появления жидкости:

• $Q = 3 \times 10^5$ Дж (из графика)
• $m = 150$ г $= 0.15$ кг

$$L = \frac{3 \times 10^5}{0.15} = 2 \times 10^6 \text{ Дж/кг} = 2000 \text{ кДж/кг}$$

$$\eta = \frac{A}{Q_1} \cdot 100\%.$$ Подставим: $$\eta = \frac{20}{80} \cdot 100\% = 25\%.$$

$$Q = cm\Delta T$$ $$c = \frac{\Delta Q}{m\Delta T} = \frac{360 \cdot 10^3}{4\cdot100} = 900\,\text{Дж/(кг $\cdot$ К)}$$