Идеальный газ совершил за цикл, состоящий из двух изотерм и двух адиабат, работу 600 Дж. Температура нагревателя 500 К, температура холодильника 300 К. Определите количество теплоты, отданное газом холодильнику за цикл.
от

1 Ответ

Дано:
- Работа, совершенная газом за цикл: A = 600 Дж
- Температура нагревателя: T1 = 500 К
- Температура холодильника: T2 = 300 К

Найти:
- Количество теплоты, отданное газом холодильнику за цикл: Q2.

Решение:

Согласно первому закону термодинамики, для теплового цикла выполняется следующее уравнение:

Q1 - Q2 = A,

где Q1 - количество теплоты, полученное от нагревателя, а Q2 - количество теплоты, отданное холодильнику.

Также для идеального цикла Карно существует соотношение:

Q1 / T1 = Q2 / T2.

Из этого уравнения можно выразить Q1:

Q1 = (T1 / T2) * Q2.

Теперь подставим это выражение в уравнение первого закона термодинамики:

(T1 / T2) * Q2 - Q2 = A.

Вынесем Q2 за скобки:

Q2 * (T1 / T2 - 1) = A.

Теперь найдем Q2:

Q2 = A / (T1 / T2 - 1).

Подставим известные значения:

Q2 = 600 Дж / ((500 К / 300 К) - 1).

Выполним расчет:

500 К / 300 К = 5/3 ≈ 1.6667.

Тогда:

Q2 = 600 Дж / (1.6667 - 1)
Q2 = 600 Дж / 0.6667
Q2 ≈ 900 Дж.

Ответ:
Количество теплоты, отданное газом холодильнику за цикл, составляет примерно 900 Дж.
от