Te same punkty cyklu, odwrotny kierunek
Przy obiegu zgodnym z ruchem wskazówek zegara na wykresie p(V) gaz wykonuje 80 J pracy netto. Jaką pracę wykona przy dokładnie odwrotnej drodze quasi-statycznej?
Dalsze części: b) Jaka jest zmiana energii wewnętrznej po każdym z pełnych cykli? c) Czy z wartości 80 J da się wyznaczyć COP lodówki działającej według odwróconego cyklu?
Pokaż rozwiązanieUkryj rozwiązanie
W tym zadaniu
Wskazówka
Praca jest całką ze znakiem. Energia wewnętrzna jest funkcją stanu; COP wymaga dodatkowo określenia odbieranego ciepła.
Rozwiązanie
Ten sam obszar, przeciwny kierunek
W każdej części odwróconej drogi dV zmienia znak przy tym samym p. Całka W=∮p dV zmienia więc znak. Praca wykonana przez gaz wynosi −80 J. Równoważnie otoczenie wykonuje nad gazem 80 J pracy.
Stan końcowy
Oba pełne cykle wracają do własnego stanu początkowego. W obu ΔU=0, mimo niezerowej pracy i wymiany ciepła. Zero dotyczy zmiany jednej funkcji stanu, nie wszystkich przepływów energii po drodze.
Dlaczego to za mało do COP?
COP chłodzenia jest stosunkiem ciepła odebranego z zimnego zbiornika do doprowadzonej pracy. Znamy tylko mianownik 80 J. Potrzebujemy jeszcze ciepła pobranego i właściwego opisu pracy między zbiornikami. To samo zapotrzebowanie na pracę może odpowiadać różnym ilościom przenoszonej energii.
W odwracalnym modelu odwracamy także znaki ciepeł poszczególnych odcinków. Nie oznacza to jednak, że znamy ich wartości, jeśli pierwotne zadanie podawało wyłącznie pole cyklu.
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