Один моль аргона служит рабочим телом в тепловом двигателе, который работает по циклу, показанному на рисунке в координатах p−V (р — давление аргона, V — его объём). Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие работу данного двигателя.
- Аргон получает положительное количество теплоты от нагревателя в процессах 4−1 и 1−2.
- Работа газa за цикл равна .
- В процессе 3−4 внутренняя энергия аргона уменьшается.
- В процессе 2−3 аргон получает от нагревателя положительное количество теплоты.
- Максимальная абсолютная температура аргона в цикле в 3 раза больше минимальной.
Цифры в ответе вводить строго в порядке возрастания
Решение:
- Верно. Так как процесс 4-1 являются изохорным нагревом, то значит работа газа равна нулю, а внутренняя энергия газа растёт, следовательно по первому закону термодинамики газ получает положительное количество теплоты. Процесс 1-2 является изобарным расширением, значит его температура увеличивается, а значит работа газа и изменение внутренней энергии положительны и тогда по первом закону термодинамики газ получает положительное количество теплоты.
- Неверно. Вспомним, что работа газа за цикл равна площади фигуры внутри графика, тогда .
- Верно. Так как процесс 3-4 является изобарным сжатием, значит его температура уменьшается, а следовательно изменение внутренней энергии отрицательно т.е. внутренней энергии уменьшается.
- Неверно. Так как процесс 2-3 является изохорным остыванием, значит работа газа равна нулю, а внутренняя энергия газа уменьшается, следовательно по первому закону термодинамики газ получает отрицательно количество теплоты т.е. газ отлаёт тепло.
- Неверно. Для начала скажем, что максимальная температура газа достигается в точке 2, а минимальная в состоянии 4, тогда запишем соотношения учитывая, что :
Ответ:
13