Zadanie Zadanie 8.3.2: Cykl przemian gazu doskonałego w układzie (T, p)
- Punkty
- 4 pkt
- Dział
- Termodynamika · Przemiany gazu doskonałego
- Trudność
- Poziom trudności: łatwe
Pewna stała masa gazu doskonałego () podlega zamkniętemu cyklowi przemian termodynamicznych .
Pewna stała masa gazu doskonałego () podlega zamkniętemu cyklowi przemian termodynamicznych .
W układzie współrzędnych parametry gazu w kolejnych stanach równowagi wynoszą:
- Stan 1: ,
- Stan 2: , (przemiana izotermiczna)
- Stan 3: , (przemiana izobaryczna)
- Stan 4: , (przemiana izotermiczna)
Przejście ze stanu 4 do stanu 1 odbywa się pod stałym ciśnieniem (przemiana izobaryczna).
a) Podaj nazwy poszczególnych przemian w cyklu oraz określ, jak zmienia się objętość gazu w trakcie każdej z nich (rośnie, maleje czy pozostaje stała).
b) Uszereguj objętości gazu w stanach 1, 2, 3, 4 od największej do najmniejszej (), uzasadniając kolejność z równania stanu gazu doskonałego.
c) Przedstaw i opisz cykl w układzie współrzędnych , określając kształt poszczególnych odcinków oraz zwrot obiegu cyklu.
Odpowiedź końcowa
a) : sprężanie izotermiczne ( maleje); : oziębianie izobaryczne ( maleje); : rozprężanie izotermiczne ( rośnie); : ogrzewanie izobaryczne ( rośnie).
b) .
c) Na wykresie cykl tworzą dwa łuki hiperbol (izotermy oraz ) oraz dwa odcinki poziome (izobary oraz ). Obieg cyklu odbywa się przeciwnie do ruchu wskazówek zegara (cykl lewobieżny).
a: : sprężanie izotermiczne ( maleje); : oziębianie izobaryczne ( maleje); : rozprężanie izotermiczne ( rośnie); : ogrzewanie izobaryczne ( rośnie).
b: .
c: Na wykresie cykl tworzą dwa łuki hiperbol (izotermy oraz ) oraz dwa odcinki poziome (izobary oraz ). Obieg cyklu odbywa się przeciwnie do ruchu wskazówek zegara (cykl lewobieżny).