НОФ 2013, III кръг (национален), 9. клас — Задача 3. КПД на цикъл от две изохори и две изобари

Национален кръг на олимпиадата по физика 2013, Тема за 9. клас · 20 април 2013 г. · 10 т.

Условие

С определено количество идеален газ се извършва цикъл, състоящ се от две изохори и две изобари (фиг. 3). Цикълът работи между минимална температура $T_{\min} = 289\ \mathrm{K}$ и максимална температура $T_{\max} = 625\ \mathrm{K}$. Състоянията 2 и 4 лежат на една изотерма.

Вътрешната енергия $U$ на даденото количество газ зависи само от температурата $T$ и се дава с израза $U = (3/2)BT$, където $B$ е газовата константа.

а) Намерете температурата $T_0$ на изотермния процес, върху който лежат състоянията 2 и 4. [3 т.]

б) Покажете, че КПД $\eta$ на топлинна машина, работеща по дадения цикъл, зависи само от отношението $T_{\min}/T_{\max}$ и намерете стойността му. [7 т.]

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: NOF3_2013_9problems.pdf · официални решения: NOF3_2013_9solutions.pdf