Prostokątny cykl w kilopaskalach i litrach
Gaz rozpręża się od 2 do 5 l przy 250 kPa, spręża z powrotem przy 100 kPa, a izochory zamykają cykl. Oblicz pracę netto.
Dalsze części: b) Oblicz oddzielnie pracę rozprężania i sprężania. c) Co otrzymamy po odwróceniu kierunku całego obiegu?
Pokaż rozwiązanieUkryj rozwiązanie
W tym zadaniu
Wskazówka
Na dolnym odcinku objętość maleje. Pole geometryczne jest dodatnie, lecz całka pracy musi uwzględnić kierunek.
Rozwiązanie
Rozprężanie przy wyższym ciśnieniu
Zmiana objętości to 5−2=3 l. Praca gazu wynosi 250 kPa·3 l=750 J. Jednostka kPa·l odpowiada J, ponieważ 1000 Pa razy 0,001 m³ daje 1 Pa·m³.
Sprężanie przy niższym ciśnieniu
Teraz ΔV=2−5=−3 l. Praca gazu wynosi 100·(−3)=−300 J. Pionowe izochory nie wnoszą pracy objętościowej.
Odpowiedź: W=750−300=450 J. To samo daje pole prostokąta(250−100)·3. Wynik 1050 J z dodania wartości bezwzględnych nie jest pracą netto.
Odwrócenie cyklu
Praca rozprężania wyniesie wtedy 300 J, a sprężania−750 J. Suma to −450 J. Gaz otrzymuje od otoczenia 450 J pracy. Ten sam obszar geometryczny ma inny znak całki, ponieważ zmieniliśmy kierunek drogi. Sama wartość pracy nie wyznacza wszystkich ciepeł odcinkowych bez dodatkowego modelu gazu.
Powiązana teoria
Cykl na wykresie p(V): praca, ciepło i kierunek obiegu
Dalsza lektura
Najpierw spróbuj samodzielnie. Zapisz dane, wybierz prawa fizyczne i sprawdź jednostki. Przejdź do zadań ze sprawdzaniem odpowiedzi »
← Wróć do działu: Zadania Do góry ↑
Komentarze (0)
Nie ma jeszcze opublikowanych komentarzy. Rozpocznij rozmowę o tym materiale.
RSS komentarzy · Powiadomienia e-mail
Dodaj komentarz
Możesz komentować jako gość lub zalogować się, aby użyć danych konta. Utwórz konto