1. Какая работа, выраженная в кДж, совершается газом при медленном расширении от объема V до 2V в цилиндрическом сосуде

Тема занятия: Работа газа и КПД теплового двигателя

Разъяснение:
1. Работа, совершаемая газом при медленном расширении, может быть вычислена с использованием первого начала термодинамики, которое гласит, что изменение внутренней энергии газа равно сумме работы, совершенной над газом и теплоты, переданной газу:
ΔU = Q - A,
где ΔU - изменение внутренней энергии газа, Q - теплота, A - работа, совершенная газом.

В данной задаче предполагается, что работа выполняется при постоянном давлении, поэтому можем использовать формулу работы газа:
A = pΔV,
где A - работа газа, p - постоянное давление, ΔV - изменение объема.

В данном случае, изменение объема равно V, так как газ расширяется от V до 2V, поэтому работа газа будет:
A = p * V.

2. КПД (коэффициент полезного действия) теплового двигателя определяется как отношение совершенной работы к полученной теплоте:
η = (A / Q) * 100%,
где η - КПД, A - работа двигателя, Q - полученная теплота.

В данной задаче работа двигателя в 1,5 раза больше полученной теплоты, поэтому КПД будет:
η = (1,5 * Q / Q) * 100% = 150%.

Пример:
1. Задача 1:
Дано: V = 2 м³, p = 0,2 МПа.
Решение:
A = p * V = 0,2 МПа * 2 м³ = 0,4 МПа * м³.
Ответ: Работа, совершаемая газом, составляет 0,4 МПа * м³.

2. Задача 2:
Дано: A = 1500 Дж, Q = 1000 Дж.
Решение:
η = (1,5 * Q / Q) * 100% = 150%.
Ответ: КПД теплового двигателя составляет 150%.

Совет: При решении задач по работе газов и КПД тепловых двигателей, обратите внимание на предоставленную информацию о давлении, объеме, совершенной работе и переданной теплоте. Используйте соответствующие формулы и не забудьте округлить ответы до необходимой точности.

Ещё задача:
1. Газ расширяется от объема V до 3V при постоянном давлении p. Найдите работу газа в кДж.
2. Тепловой двигатель получает 2000 Дж работы и отдает 800 Дж теплоты. Определите его КПД в процентах.