НЕСФ 2001, Специална тема — Задача 2

Национално есенно състезание по физика 2001, Специална тема (В. Търново) · 100 т.

Условие

На фигурата са дадени две изотерми на 1 mol от дадено вещество, което може да извършва фазовия преход течност – газ. Системата от това вещество извършва обратимия кръгов процес ГАВСДЕГ като процесита ВС и ЕГ са адиабатни. Газообразната фаза АВСД да се разглежда като идеален газ, а в състоянието Г системата е изцяло в течна фаза. Топлината на изпарение при процеса ГА е постоянна и е $\lambda = 50\ \mathrm{J/mol}$, температурите на изотермите са $T_1 = 400\ \mathrm{K}$ и $T_2 = 200\ \mathrm{K}$, $\lg\dfrac{V_B}{V_A} = 0{,}60$ и $\lg\dfrac{V_C}{V_B} = 0{,}75$, където $V_A$, $V_B$ и $V_C$ са обемите на системата в състоянията А, В и С съответно.

Универсалната газова константа $R = 8{,}314\ \dfrac{\mathrm{J}}{\mathrm{K}\cdot\mathrm{mol}}$

а/ Да се определят извършената работа $A$ и обмененото ко ичество топлина $Q$ при дадения кръгов процес;

б/ Да се определи коефициента на полезно действие /кпд/ $\eta$ на топлинна машина, чието работно тяло е дадената система и то извършва периодически кръговия процесГАВСДЕГ;

в/ Да се определи коефициента на Поасон $\gamma$ на системата, който участва в уравнението на адиабатния процес ВС, имащо вида $P\cdot V^{\gamma} = \mathrm{const}$;

г/ Да се определи изменението $\Delta U_{ДА}$ на вътрешната енергия на систематапри преминаването й от състояние Д в състояние А.

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: esenni_2001_STproblems.pdf · официални решения: esenni_2001_STsolutions.pdf