.02 Термодинамика цикла

КПД циклического процесса определяется как отношение работы, совершённой газом в течение цикла, к количеству теплоты, полученной газом от нагревателя за цикл. В применении к процессам 1-2-3-4-1 и 1-3-4-1 это определение даёт:

где - работа, совершённая газом в процессе 1-2-3-4-1. В этих формулах учтено:

1) поскольку работа, совершённая газом в циклическом процессе, равна площади цикла в координатах , то работа газа в процессе 1-3-4-1 вдвое меньше работы в процессе 1-2-3-4-1;

2) в процессе 1-2-3-4-1 газ получал тепло на участке 1-2-3, а в процессе 1-3-4-1 - на участке 1-3. Свяжем количества теплоты и для чего применим к этим процессам первый закон термодинамики:

где - изменение внутренней энергии газа, и - работы газа в процессах 1-2-3 и 1-3 соответственно. Объединяя две последние формулы и учитывая, что работа газа в любом процессе равна площади трапеции под графиком процесса в координатах (и потому разность и равна площади треугольника 123, т.е. ), получим

Выражая из формулы (3), подставляя это выражение в (2) и учитывая (1), получим

(Официальное решение Росатома)