Zadanie 6: Cykl przemian termodynamicznych gazu doskonałego

Arkusz
CKE Maj 2025 · Maj · 2025
Punkty
8 pkt
Dział
Termodynamika · Ciepło w przemianach gazowych
Trudność
Poziom trudności: trudne
Analiza cyklu przemian termodynamicznych gazu doskonałego na podstawie wykresu p(T)p(T) oraz wyznaczanie parametrów stanu i bilansu cieplnego.

Treść zadania

Na wykresie 1. przedstawiono zależność ciśnienia pp od temperatury TT w cyklu przemian termodynamicznych A→B→C→AA \rightarrow B \rightarrow C \rightarrow A ustalonej masy gazu doskonałego. Przyjmij, że: • ciepło molowe tego gazu przy stałej objętości wynosi CV=32RC_V = \frac{3}{2} R, gdzie RR jest stałą gazową • temperatura, ciśnienie i objętość gazu w stanie AA są – odpowiednio – równe T1T_1, p1p_1 i V1V_1 • stany gazu: A,B,C,XA, B, C, X znajdują się w punktach kratowych siatki wykresu • liczbę moli gazu oznaczymy jako nn. Zadanie 6.1. (0–2) Oceń prawdziwość poniższych stwierdzeń. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe. 1. W przemianie A→BA \rightarrow B energia wewnętrzna gazu wzrosła. P F 2. W przemianie C→AC \rightarrow A gaz pobrał ciepło z otoczenia. P F 3. Wartość bezwzględna pracy siły parcia gazu w przemianie B→CB \rightarrow C jest równa wartości bezwzględnej ciepła pobranego w tej przemianie. P F Zadanie 6.2. (0–4) Wyznacz VB,VCV_B, V_C oraz VXV_X – objętości gazu w stanach B,CB, C oraz XX – w zależności tylko od V1V_1. Zapisz odpowiednie równania oraz podaj wzory na VB,VCV_B, V_C i VXV_X. Na wykresie 2. narysuj zależność ciśnienia pp od objętości VV w opisanym cyklu przemian A→B→C→AA \rightarrow B \rightarrow C \rightarrow A. Oznacz stany gazu A,B,CA, B, C oraz XX. Zadanie 6.3. (0–2) Ciepło oddane przez gaz do chłodnicy w jednym cyklu A→B→C→AA \rightarrow B \rightarrow C \rightarrow A oznaczymy jako QoddQ_{\text{odd}}. Wyznacz QoddQ_{\text{odd}} w zależności tylko od T1T_1 oraz od liczby moli gazu nn, oraz od stałej gazowej RR. Zapisz odpowiednie zależności oraz podaj postać wzoru na QoddQ_{\text{odd}}.

Wideo-rozwiązanie krok po kroku

Obejrzyj publiczne rozwiązanie wideo na YouTube