Над идеальным газом массой 20 г и молярной массой 28 г/моль совершается циклический процесс. Какова работа газа за один цикл, если температура в точках 1 и 2 равны 300 К и 496 К соответственно? При расширении газа на участке 2-3 его объем увеличивается в два раза.

дано

m=20 г

µ = 28 г/моль

T1=300 K

T2=496 K

V3/V2 =2

--------------

Aцикл -?

решение

участки 1-2 , 3-4  V=const  - работы нет

2-3  изобарное расширение P=const

При расширении газа на участке 2-3 его объем увеличивается в два раза.

работа газа положительная

V3/V2 =T3/T2

T3= T2*V3/V2 =496*2=992 К

работа на участке А23 = m/µ *R*(T3-T2) = 20/28 *8.31*(992-496)=2944.11 Дж

При сжатии газа на участке 4-1 его объем уменьшается в два раза.

работа газа отрицательная

V4/V1 =T4/T1

T4= T1*V4/V1 =300*2=600 К

работа на участке А41 = m/µ *R*(T1-T4) = 20/28 *8.31*(300-600)= - 1780.71 Дж

работа за цикл

Aцикл  = A23 + A41 =2944.11  - 1780.71 =   1163.4 Дж

ответ  Aцикл=1163.4 Дж