• Предыдущая задача

   7(МГУ 1971). Один моль азота (M = 28 г/моль) является рабочим веществом в замкнутом цикле 1 – 2 – 3 – 4 (см. рис.). Известны: p₁ =2 атм., V₁ = 10 л, T₁ = 244 К; p₂ = 4 атм., V₂ = 20 л и удельные теплоемкости c_V = 0,179 кал/(г•град) и c_p = 0,25 кал/(г•град). Какое количество тепла и на каких участках цикла поступает в систему?

   Решение:
   Проведем изотермы pV = const через точки 1, 2, 3 и 4 (рис.).

Из рисунка видно, что
T₁ < T₂ < T₃, T₃ > T₄ > T₁.
Следовательно, тепло поступаете систему на участках 1 − 2 и 2 − 3.
Q₁₂ = Mc_V(T₂ − T₁),
Q₂₃ = Mc_p(T₃ − T₂)
   По изохоре 1 − 2 определим T₂:
p₁/T₁ = p₂/T₂, T₂ = 2T₁.
   По изобаре 2 − 3 определим T₃:
V₁/T₂ = V₂/T₃, T₃ = 4T₁.
   Количество тепла, поступившего в систему,
Q = Q₁₂ + Q₂₃ = 5 × 244 + 7 × 488 = 4636 (кал).

   Ответ: Q = 4636 кал.

• Следующая задача