НПСФ 2015, 10. клас — Задача 1. Топлинен двигател

Национално пролетно състезание по физика – Варна, 7 март 2015 г. Тема за 10. клас · 7 март 2015 г. · 10 т.

Условие

На $p,V$ - диаграмата е показан работният цикъл на топлинен двигател с работно вещество определена маса въздух, която се разглежда като идеален газ. Той включва два изохорни (1-2 и 3-4) и два изобарни (2-3 и 4-1) процеса. Минималната температура на газа е $T_1$, а максималната – $T_2$. Състоянията 2 и 4 лежат на една изотерма.

а) Намерете температурата $T$ на изотермата 2-4. [2 т.]

б) Определете извършената от газа работа $A$ за един работен цикъл. Резултатът изразете чрез минималната $T_1$ и максималната $T_2$ температура на газа и газовата константа $B$. [3 т.]

в) Пресметнете КПД $\eta$ на работния цикъл, ако е известно че вътрешната енергия на газа в дадено състояние се дава с израза $U = (5/2)BT$. [3,5 т.]

г) Определете допустимите стойности на $\eta$ за произволни $T_1$ и $T_2$. [1,5 т.]

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: proletni_2015_10problems.pdf · официални решения: proletni_2015_10solutions.pdf