Question

Моль идеального газа находится первоначально при температуре T1. Газ при постоянном объеме нагревают до температуры T2, затем при постоянном давлении нагревают до температуры T3. Далее газ охлаждают при постоянном объеме так, что его давление падает до первоначального значения. Наконец, при постоянном давлении газ возвращают в первоначальное состояние. Какую работу совершил газ в замкнутом процессе?

Answer 1

Дано:
Начальная температура (T1)

Температура после первого нагрева (T2)

Температура после второго нагрева (T3)

Найти:
Работу, совершенную газом в замкнутом процессе

Решение с расчетом:
Первый этап - нагрев при постоянном объеме:
W1 = n * R * (T2 - T1)
где
n - количество молей газа,
R - универсальная газовая постоянная.

Второй этап - нагрев при постоянном давлении:
W2 = n * R * T3 * ln((V2/V1))
где
V1 и V2 - объемы газа до и после нагрева соответственно.

Третий этап - охлаждение при постоянном объеме:
W3 = -n * R * (T3 - T1)

Четвертый этап - возвращение при постоянном давлении:
W4 = -n * R * T1 * ln((V2/V1))

Теперь найдем общую работу:
Wобщ = W1 + W2 + W3 + W4

Ответ:
Общая работа, совершенная газом в замкнутом процессе, равна Wобщ.