Question

Один киломоль кислорода совершает прямой цикл Карно в интервале температур от 27 до 180 °С. Известно, что отношение максимального за цикл давления к минимальному равно 39. Определить работу, совершаемую газом за цикл.

Answer 1

Дано:
T1 = 27 °C = 300 K
T2 = 180 °C = 453 K
P2/P1 = 39

Найти:
Работу, совершенную газом за цикл

Решение:
1. Найдем теплоту, поглощенную газом при нагревании от T1 до T2:
Q1 = nCpΔT = RΔT = 8.31 *ln(T2/T1) = 8.31*ln(453/300) = 9987 Дж

2. Найдем теплоту, отданную газом при охлаждении от T2 до T1:
Q2 = nCpΔT = RΔT = 8.31*ln(T1/T2) = 8.31*ln(300/453) = -5016 Дж

3. Найдем работу цикла:
A = Q1 - Q2 = 9987 - (-5016) = 15003 Дж = 15*10^3 Дж = 1.50*10^4 Дж = 15 кДж.

Ответ: работа, совершаемая газом за цикл, равна 15 кДж (1.50*10^4 Дж).