Молекулярная и статистическая физика. Крутов А.В - 20 стр.

                                       20

      Работа во втором адиабатическом процессе
         RT m � T        �
      A = 2     �1 − 1   �=−620 Дж .
       4 γ −1 M � T      �
                �    2   �
      Работа, совершаемая тепловой машиной за весь цикл, составит
           4
      A = ∑ A =230 Дж .
              i
         i =1
      КПД цикла
                                   T −T
                                η = 1 2 =0.175 .
                                     T
                                      1
      Количество тепла Q1 , полученное от нагревателя, равно
         A
      Q = =1300 Дж .
       1 η

    Количество тепла Q2 , отданное холодильнику, можно определить по
формуле
     Q =Q −A =1070 Дж .
      2  1
Задача 6
     Два баллона ёмкостью V1 =2 л, V2 =3 л соединены трубкой с краном и
оба   заполнены     азотом.     Давление    в   сосудах   соответственно
p =10 5 Па, p =5 ⋅10 5 Па . Найти изменение энтропии системы в результате
 1           2
перемешивания газов при открытом кране. Вся система изолирована в тепло-
вом отношении. Начальная температура в баллонах одинакова и равна 300 K .
Решение
      Заданные давления и температура позволяют в хорошем приближе-
нии считать газ идеальным. Поэтому его внутренняя энергия будет зави-
сеть только от температуры. Так как система теплоизолирована, то темпе-
ратура при перемешивании не изменяется и внутренняя энергия газа оста-
ётся постоянной. Смешивание происходит адиабатически, но необратимым
образом, поэтому энтропия системы должна возрастать. Так как молекулы
газа в первом и во втором баллонах неразличимы между собой, кран мож-
но заменить поршнем, который будет перемещаться обратимым образом
при T =const , пока не выровняется давление. Если после окончания про-
цесса поршень убрать, равновесие не нарушится.