Молекулярная физика и термодинамика
жүктеу/скачать 4,77 Mb.
|
| Пример 5. Тепловая машина работает по циклу Карно. При изотермическом расширении двухатомного газа его объем увеличился в 2 раза, а при последующем адиабатическом расширении - в 5 раз. Определить КПД цикла. Какую работу совершает 1 кмоль газа за один цикл, если температура нагревателя 300 К? Какое количество теплоты получит от холодильника машина, если она будет совершать тот же цикл в обратном направлении, и какое количество теплоты будет передано нагревателю?
Решение. КПД цикла Карно определяется формулой: . При адиабатическом процессе 2-3: , где γ- показатель адиабаты (для двухатомного газа равен 1,4). . Так как Т1=Т2 , то получаем , где n1-γ=51-1,4=0,525. Следовательно, η=1-0,525=0,475. Работа в цикле Карно определяется разностью количества теплоты Q1, полученного в процессе 1-2 и Q2, отданного в процессе 3-4: . При изотермическом процессе , , Так как . Знак минус показывает, что теплота отдается холодильнику. Следовательно, , где , ΔТ=3000,475=142,5 К; тогда Т3=157,5 К. Подставим числовые значения: МДж. При обратном цикле Карно газ расширяется по адиабате 1-4, затем изотерме 4-3, получая при этом от холодильника количество теплоты Q2; далее газ сжимается по адиабате 3-2, затем по изотерме 2-1, отдавая при этом количество теплоты Q1. МДж; МДж. жүктеу/скачать 4,77 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|