Zadanie 6: Cykl przemian termodynamicznych gazu doskonałego

Arkusz
CKE Czerwiec 2024 · Czerwiec · 2024
Punkty
8 pkt
Dział
Termodynamika · Praca a wykresy przemian gazowych
Trudność
Poziom trudności: trudne

Treść zadania

Na poniższym wykresie przedstawiono zależność ciśnienia p od objętości V w cyklu przemian termodynamicznych A → B → C → D → A ustalonej masy gazu doskonałego. Ciepło molowe tego gazu przy stałej objętości wynosi CV=32RC_V = \frac{3}{2} R, gdzie R jest stałą gazową. Ciśnienie oznaczone na wykresie jako pxp_x spełnia warunek px>p1p_x > p_1. Zadanie 6.1. (0–3) Symbolami ΔTAB\Delta T_{\text{AB}}, ΔUAB\Delta U_{\text{AB}} i WBCW_{\text{BC}} oznaczymy odpowiednio: różnicę temperatur TB−TAT_B - T_A w stanach B i A, różnicę energii wewnętrznych UB−UAU_B - U_A w stanach B i A oraz pracę na odcinku BC. Analogicznie oznaczymy te wielkości na innych odcinkach cyklu. Ustal relacje między poniższymi wielkościami fizycznymi – lub zmianami wielkości fizycznych – w przemianach cyklu A → B → C → D → A. Wpisz w każde wykropkowane miejsce poniżej odpowiedni znak wybrany spośród: >, =, <. 1. ΔTAB\Delta T_{\text{AB}} ................. ΔTBC\Delta T_{\text{BC}} 2. ∣WBC∣|W_{\text{BC}}| ................ ∣WDA∣|W_{\text{DA}}| 3. ∣ΔUAB∣|\Delta U_{\text{AB}}| .............. ∣ΔUCD∣|\Delta U_{\text{CD}}| Zadanie 6.2. (0–1) Sprawność silnika cieplnego o takim cyklu jak w zadaniu 6. wyraża się wzorem: η=2px−2p18px−3p1\eta = \frac{2p_x - 2p_1}{8p_x - 3p_1}. Dokończ zdanie. Wpisz właściwą liczbę w wykropkowanym miejscu. Dla ilorazu pxp1=72\frac{p_x}{p_1} = \frac{7}{2} praca całkowita (tzw. praca użyteczna) wykonana w cyklu stanowi ........... pobranego ciepła w cyklu. Zadanie 6.3. (0–4) Wyprowadź poniższy wzór na sprawność η\eta silnika o cyklu opisanym w zadaniu 6.: η=2px−2p18px−3p1\eta = \frac{2p_x - 2p_1}{8p_x - 3p_1}

Wideo-rozwiązanie krok po kroku

Obejrzyj publiczne rozwiązanie wideo na YouTube