Question

Идеальный газ образует цикл Карно с КПД 0,3. Если работа изотермического расширения составляет 300 Дж, какова работа изотермического сжатия?

Answer 1

Добрый день! С удовольствием я помогу вам разобраться с этим вопросом.

Цикл Карно - это идеальный термодинамический цикл, который состоит из двух изотермических процессов и двух адиабатических процессов. В данном вопросе нам дано значение КПД цикла Карно, равное 0,3, и значение работы изотермического расширения, равное 300 Дж. Нам нужно найти значение работы изотермического сжатия.

Для решения этой задачи, нам потребуется использовать формулу для КПД цикла Карно:

КПД = 1 - (Qc / Qh),

где Qc - теплота, отданная газом во время процесса сжатия, а Qh - теплота, полученная газом во время процесса расширения.

Мы знаем, что КПД = 0,3, поэтому мы можем записать:

0,3 = 1 - (Qc / Qh).

Мы также знаем, что работа изотермического расширения равна 300 Дж. Работа можно выразить через разницу внутренней энергии газа:

W = Qh - Qc.

Используя это равенство, мы можем выразить Qc:

Qc = Qh - W.

Теперь у нас есть два уравнения:

0,3 = 1 - (Qc / Qh) (уравнение 1),
300 = Qh - Qc (уравнение 2).

Мы хотим найти значение работы изотермического сжатия, которое обозначим как Wc. Таким образом, нам нужно найти значение Qc. Подставим Qc = Qh - W в уравнение 2:

300 = Qh - (Qh - Wc).

Упростим это выражение:

300 = Wc.

Итак, получили, что работа изотермического сжатия равна 300 Дж.

Окончательный ответ: работа изотермического сжатия равна 300 Дж.

Это пошаговое решение должно помочь вам понять, как прийти к ответу на задачу. Если у вас есть ещё вопросы, буду рад помочь!