Question

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

Answer 1

Идеальный газ отдал холодильнику количество теплоты, равное разности полученного им количества теплоты от нагревателя и совершенной работы:

Q_x = Q_н - А_ц

где Q_x - количество теплоты, отданное холодильнику, Q_н - количество теплоты, полученное от нагревателя, А_ц - работа, совершенная газом за цикл.

Согласно первому закону термодинамики, полученное газом количество теплоты идет на увеличение его внутренней энергии и на совершение работы:

Q_н = ΔU + A_н

где A_н - работа газа на участке изотермического расширения.

Поскольку процесс изотермический, то для идеального газа ΔU = 0.

Тогда:

А_ц = A_1 + A_2 + A_3 + A_4 = 0 + A_х

где А_1, А_2, А_3, А_4 - работа газа соответственно на участках изотермического расширения, адиабатического расширения, адиабатического сжатия и изотермического сжатия, A_х - работа газа на участке изотермического сжатия.

Таким образом, мы имеем: