Второе начало термодинамики

1.12. Дайте определение прямого цикла Карно. Начертите график цикла в координатах PV.

2.14. Определить работу, совершенную над 1 молем воздуха в цикле Карно, если степень изотермического и адиабатического сжатия равна двум, температура холодильника Т ₂ = 300 К.

Ответ: Q ₂ + А ₄₁ = 3216 Дж.

3.14. Определить мощность дизельного двигателя, работающего с частотой 10 Гц, если максимальное давление в цилиндре объемом V ₁ = 8 л равно Р ₁ = = 5 МПа, объем изобарного расширения изменяется от V ₂ = 0,5 л до V ₃ = 2 л. Показатель адиабаты g = 1,41.

Ответ: 140,5 кВт.

4.14. Определить число молей n газа, используемого в качестве рабочего тела в тепловой машине с циклом, состоящим из изотермы, изобары и изохоры, если степень сжатия газа равна V ₁/ V ₂ = 4, температура изотермы Т = 600 К, работа газа за цикл А = 12,7 кДж.

Ответ: n = 4.

ЭНТРОПИЯ

1.14. Для расчетов каких процессов можно использовать понятие энтропии, исходя из ее термодинамического смысла.

2.14. До какой температуры нужно изохорно довести кислород массой 1 кг, находящийся при температуре 100 ºС, чтобы уменьшить его энтропию на 1000 Дж/К?

Ответ: 80 К.

3.14. Кислород массой 2 кг увеличил свой объем в 5 раз один раз изотермически, другой – адиабатически. Найдите изменение энтропии в каждом из указанных процессов.

Ответ: 836 Дж/К; 0 Дж/К.

4.14. Определите изменение энтропии 1 кг углекислого газа в результате сжатия от давления 100 кПа при температуре 10 ºС до давления 600 кПа при температуре 100 °С.

Ответ: -130 Дж/К.