Ο κύκλος Carnοt.

Δίνεται ο κύκλος Carnοt του σχήματος, όπου V_Α=10L, V_Β=20L, Τ_Α= Τ_h =500Κ, Τ_Γ=Τ_c=300Κ, Ρ_Α=10⁵ Ν/m² και C_v= 3R/2.

1. Η μεταβολή ΑΒ ονομάζεται ……………….. Κατά τη διάρκειά της το αέριο ……………………. θερμότητα και ……………………… έργο. Η μεταβολή της εσωτερικής ενέργειας του αερίου είναι ίση με ………….
2. Η μεταβολή ΒΓ ονομάζεται ……………………… Κατά τη διάρκειά της το αέριο ……………………. έργο, ενώ …………………. ……………………. θερμότητα.
3. Το αέριο προσλαμβάνει θερμότητα στη μεταβολή ……….., ενώ αποβάλλει θερμότητα κατά την διάρκεια της …………
4. Να βρείτε μια σχέση που να συνδέει τον όγκο στην κατάσταση Γ, με τον όγκο στην κατάσταση Β σε συνάρτηση με τις θερμοκρασίες Τ_h και Τ_c.
5. Χρησιμοποιώντας τις δύο αδιαβατικές μεταβολές, να αποδείξτε ότι V_Γ=2V_Δ.
6. Αν κατά τη διάρκεια της ΒΓ το αέριο παράγει έργο W₂, πόσο έργο καταναλώνει κατά την μεταβολή ΔΑ;
7. Να αποδειχθεί ότι το συνολικό έργο που παράγει το αέριο κατά τη διάρκεια του κύκλου είναι ίσο με W_ολ=W_ΑΒ+W_ΓΔ.
8. Να αποδειχθεί ότι το ολικό έργο που παράγει το αέριο κατά τη διάρκεια του κύκλου είναι ίσο με W_ολ=Q_h-|Q_c|, όπου Q_h η θερμότητα κατά την ισόθερμη εκτόνωση και Q_c κατά την ισόθερμη συμπίεση.
9. Να υπολογίστε τα ποσά θερμότητας και τα αντίστοιχα έργα κατά τις δύο ισόθερμες.
10. Να αποδείξτε ότι Q_h/|Q_c|= T_h/Tc .
11. Να δείξετε ότι για την απόδοση του κύκλου ισχύει: e = 1- T_c/T_h =0,4

Απάντηση: