Методические указания для практических занятий по общей и экспериментальной физике. Часть вторая. МКТ и термодинамика. Филимонова Л.В. - 57 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ЕГУ им. Бунина | Елец

Составители: 

Рубрика: 

- 57 -
Указания по решению. Изображаем на диаграмме цикл Карно (рис. 22).
Адиабатному расширению соответствует переход 2-3, следовательно, по
условию
k
V
V
=
2
3
.
Запишем уравнение адиабаты 2-3:
1
32
1
21
−−
=
γ
γ
VTVT ,
отсюда
11
3
2
1
2
)
1
()(
−−
==
γγ
kV
V
T
T
.
Термический КПД цикла Карно
1
1
2
)
1
(11
−
−=−=
γ
η
kT
T
.
Здесь
i
i
c
c
c
c
V
p
V
p
2+
===
μ
μ
γ
– показатель адиабаты, i – число степеней сво-
боды, для многоатомного газа i=6.
Расчет произведите самостоятельно.
Задача №4.6. При нагревании двухатомного идеального газа (ν=2 моль)
его термодинамическая температура увеличилась в п=2 раза. Определите
изменение энтропии, еcли нагревание происходит: 1) изохорно; 2) изо-
барно. [1) 28,8 Дж/К; 2) 40,3 Дж/К] (4, с. 104)
Указания по решению. Рассмотрим определение и основные свойства ве-
личины энтропии S. Энтропия системы – это функция состояния системы
.
Приращение энтропии dS равно приведенному количеству теплоты, полу-
ченному в результате перехода из одного состояния в другое:
T
Q
dS
δ
= . 
                                              - 57 -


Указания по решению. Изображаем на диаграмме цикл Карно (рис. 22).
Адиабатному расширению соответствует переход 2-3, следовательно, по
условию
                 V3
                       = k.
                 V2

Запишем уравнение адиабаты 2-3:

         T1V2γ −1 = T2V3γ −1 ,
отсюда
     T2    V            1
        = ( 2 ) γ −1 = ( ) γ −1 .
     T1    V3           k

Термический КПД цикла Карно
                        T2        1
            η =1−          = 1 − ( ) γ −1 .
                        T1        k

            cp        c μp       i+2
Здесь γ =        =           =       – показатель адиабаты, i – число степеней сво-
            cV        c μV        i

боды, для многоатомного газа i=6.
     Расчет произведите самостоятельно.


Задача №4.6. При нагревании двухатомного идеального газа (ν=2 моль)
его термодинамическая температура увеличилась в п=2 раза. Определите
изменение энтропии, еcли нагревание происходит: 1) изохорно; 2) изо-
барно. [1) 28,8 Дж/К; 2) 40,3 Дж/К] (4, с. 104)
Указания по решению. Рассмотрим определение и основные свойства ве-
личины энтропии S. Энтропия системы – это функция состояния системы.
Приращение энтропии dS равно приведенному количеству теплоты, полу-
ченному в результате перехода из одного состояния в другое:
                                                     δQ
                                              dS =         .
                                                       T

Страницы