4. Каково значение КПД такой тепловой машины, где в качестве рабочего тела используется идеальный одноатомный газ

Термодинамика:
Пояснение: КПД (Коэффициент полезного действия) тепловой машины определяется как отношение работы, произведенной машиной, к теплоте, полученной от нагревателя. Для идеальной тепловой машины, работа, производимая ею, равна разности теплот, полученной от нагревателя, и отданной к холодильнику. В данной задаче, нам дан цикл идеальной тепловой машины с использованием одноатомного идеального газа. Для такого газа выполняется уравнение состояния pv = RT, где p - давление, v - объем, R - универсальная газовая постоянная, T - температура. В данной задаче, нам также даны условия цикла: p2 = 4p1 и v3 = 2v1. Мы можем использовать эти условия для определения значений p1, p2, v1 и v3. Затем, используя эти значения, мы можем определить работу, сделанную машиной, и теплоту, полученную от нагревателя. Используя эти значения, мы можем рассчитать КПД машины, используя формулу КПД = работа / теплота.
Например:
Задано:
p2 = 4p1,
v3 = 2v1.
Требуется: найти значение КПД машины.
Решение:
Из условия задачи, мы знаем, что p2 = 4p1 и v3 = 2v1.
Так как в идеальном газе выполняется уравнение состояния pv = RT, мы можем записать:
p2v2 = p1v1 и p3v3 = p2v2.
Таким образом, имея значения p2, p1, v2 и v1, мы можем рассчитать работу, сделанную машиной, как работа = (p2v2) - (p1v1).
Затем, используя значения работы и теплоты, мы можем рассчитать КПД машины, как КПД = работа / теплота.
Совет: Для лучшего понимания задачи, рекомендуется внимательно изучить уравнение состояния идеального газа и понять, как именно связаны давление, объем и температура.
Задача на проверку:
Задано:
p2 = 2p1,
v3 = 3v1.
Требуется: найти значение КПД машины.