Zadanie: Matura CKE Czerwiec 2024 (Fizyka Rozszerzona)

Question

Zadanie 6.
Na poniższym wykresie przedstawiono zależność ciśnienia $p$ od objętości $V$ w cyklu przemian termodynamicznych $A \rightarrow B \rightarrow C \rightarrow D \rightarrow A$ ustalonej masy gazu doskonałego. Ciepło molowe tego gazu przy stałej objętości wynosi $C_V = \dfrac{3}{2}R$, gdzie $R$ jest stałą gazową.
Ciśnienie oznaczone na wykresie jako $p_x$ spełnia warunek $p_x > p_1$.
[img1] Pytanie 1: Zadanie 6.1. (0–3)
Symbolami $\Delta T_{AB}$, $\Delta U_{AB}$ i $W_{BC}$ oznaczymy odpowiednio: różnicę temperatur $T_B - T_A$ w stanach $B$ i $A$, różnicę energii wewnętrznych $U_B - U_A$ w stanach $B$ i $A$ oraz pracę na odcinku $BC$. Analogicznie oznaczymy te wielkości na innych odcinkach cyklu.
Ustal relacje między poniższymi wielkościami fizycznymi – lub zmianami wielkości fizycznych – w przemianach cyklu $A \rightarrow B \rightarrow C \rightarrow D \rightarrow A$. Wpisz w każde wykropkowane miejsce poniżej odpowiedni znak wybrany spośród: $>$, $=$, $
1. $\Delta T_{AB}$ [luka1] $\Delta T_{BC}$
2. $|W_{BC}|$ [luka2] $|W_{DA}|$
3. $|\Delta U_{AB}|$ [luka3] $|\Delta U_{CD}|$ Pytanie 2: Zadanie 6.2. (0–1)
Sprawność silnika cieplnego o takim cyklu jak w zadaniu 6. wyraża się wzorem:
$$\eta = \dfrac{2p_x - 2p_1}{8p_x - 3p_1}$$
Dokończ zdanie. Wpisz właściwą liczbę w wykropkowanym miejscu.
Dla ilorazu $\dfrac{p_x}{p_1} = \dfrac{7}{2}$ praca całkowita (tzw. praca użyteczna) wykonana w cyklu stanowi [luka1] pobranego ciepła w cyklu. Pytanie 3: Zadanie 6.3. (0–4)
Wyprowadź poniższy wzór na sprawność $\eta$ silnika o cyklu opisanym w zadaniu 6.:
$$\eta = \dfrac{2p_x - 2p_1}{8p_x - 3p_1}$$
[dowod]

Instytut Maturalny · Accepted Answer

Odpowiedź 1: 1. 
3. < Odpowiedź 2: $20\%$ ALBO $\dfrac{1}{5}$ ALBO $0{,}2$ Odpowiedź 3: $\eta = \dfrac{2p_x - 2p_1}{8p_x - 3p_1}$

Zobacz również podobne zadania

Chcesz zobaczyć więcej rozwiązań z przedmiotu Fizyka Rozszerzona?