1 Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа 1» г.Малая Вишера, Новгородской области Алгоритм решения задач на определение к.п.д. теплового цикла по графику зависимости давления от объема Составила Лукьянец Надежда Николаевна учитель физики высшей квалификационной категории 2011

2 Задача на определение коэффициента полезного действия по графику зависимости давления от объема. P2P 0 P0P0 V0V0 03V 0 2V V Рассчитайте КПД тепловой машины, использующей в качестве рабочего тела одноатомный идеальный газ и работающей по циклу, изображен- ному на рисунке. Появление новых рисунков и записей происходит только после щелчка мыши.

3 Задача на определение коэффициента полезного действия по графику зависимости давления от объема. P2P 0 P0P0 V0V0 03V 0 2V V Рассчитайте КПД тепловой машины, использующей в качестве рабочего тела одноатомный идеальный газ и работающей по циклу, изображенному на рисунке.

4 Подсказка 1 P 2P 0 P0P0 V0V0 03V 0 2V V Следовательно, необходимо определить в каждом процессе по изменению температуры получено, или отдано количество теплоты. Расчет количества теплоты производят исходя из первого закона термодинамики.

5 Подсказка 2 P 2P 0 P0P0 V0V0 03V 0 2V V Работа, выполненная в каком- либо процессе, численно равна площади фигуры заключенной под графиком в координатах P(V). Площадь заштрихованной фигуры равна работе в процессе 2-3, а площадь закрашенной фигуры - работе в процессе 4-1, причем именно эта работа газа отрицательна, т.к. от 4 к 1 объём уменьшается. Работа за цикл равна сумме этих работ. Следовательно работа газа за цикл численно равна площади этого цикла.

6 Алгоритм решения задачи. P2P 0 P0P0 V0V0 03V 0 2V V 1. Записать формулу КПД. 2. Определить работу газа по площади фигуры процесса в координатах P,V. 3. Проанализировать в каком из процессов поглощается, а не выделяется количество теплоты. 4.Используя 1 закон термодинамики, подсчитать полученное количество теплоты. 5. Подсчитать КПД.

7 P2P 0 P0P0 V0V0 03V 0 2V V 1. Записать формулу КПД. 2. Определить работу газа по площади фигуры процесса в координатах P,V. Решение

8 P2P 0 P0P0 V0V0 03V 0 2V V 1. Процесс1 –2. V = const, P T Q поглощается 2. Процесс 2 – 3. P = const, V, T Q поглощается 3. Процесс 3 – 4. V = const, P, T Q выделяется 4. Процесс 4 – 1. P = const, V, T Q выделяется 3. Проанализировать в каком из процессов поглощается, а не выделяется количество теплоты.

9 P2P 0 P0P0 V0V0 03V 0 2V V Для процесса Используя 1 закон термодинамики, подсчитать полученное количество теплоты. следовательно Для изохорного процесса Вычтем из нижнего уравнения верхнее

10 4. Используя 1 закон термодинамики, подсчитать полученное количество теплоты. Для процесса 2-3 P2P 0 P0P0 V0V0 03V 0 2V V

11 P 2P 0 P0P0 V0V0 03V 0 2V V

12 P 2P 0 P0P0 V0V0 03V 0 2V V 5. Подсчитать КПД.