.02 Термодинамика

Работа газа в процессе равна площади треугольника.

По первому закону термодинамики

где – изменение внутренней энергии, – работа газа.
Внутренняя энергия равна

где – количество газа, – температура газа.
Уравнение Менделеева-Клапейрона имеет вид:

Найдем в каких процессах газ получает положительное количество теплоты.

Процесс 1–2:
Объём газа уменьшается . Давление постоянно, значит, из уравнения

температура уменьшается и . Из первого закона термодинамики

газ отдает положительное количество теплоты.

Процесс 2–3:
Объём увеличивается, значит, работа газа и при этом давление также увеличивается, значит, из уравнения

температура увеличивается и . Из первого закона термодинамики

газ получает положительное количество теплоты.

Процесс 3–1:
Объём уменьшается, значит, работа газа и при этом давление также уменьшается, значит, из уравнения

температура уменьшается и . Из первого закона термодинамики

газ отдает положительное количество теплоты.

Изменение внутренней энергии равно:

С учётом уравнения Клапейрона-Менделеева:

Работа газа на участке 2-3 ищется как площадь под графиком:

Тогда

Откуда КПД