Zadanie: Matura CKE Informator 2025 (Fizyka Rozszerzona)

Question

Zadanie 22. Cykle
Cykl przemian termodynamicznych ustalonej masy gazu, który pełni funkcję czynnika roboczego działającej pompy ciepła lub chłodziarki, przebiega w odwrotnym kierunku niż analogiczny cykl przemian w działającym silniku cieplnym. Pytanie 1: Na poniższym diagramie przedstawiono zależności ciśnienia $p$ od objętości $V$ w pewnym cyklu przemian ustalonej masy gazu. Ten gaz podlega rozprężaniu od objętości $V_K$ do $V_L$ w przemianie $	ext{P}_1$, a następnie podlega sprężaniu od objętości $V_L$ do $V_K$ w przemianie $	ext{P}_2$.

[img1]

Wykaż, że ilość ciepła $|Q_{odd}|$ oddanego w cyklu K–L–K jest większa od ilości ciepła pobranego $|Q_{pob}|$ w tym cyklu. W tym celu powołaj się na odpowiednie prawa lub zasady fizyczne i wyprowadź poniższą nierówność:
$$|Q_{odd}| > |Q_{pob}|$$
Symbol wartości bezwzględnej $|\cdot|$ wprowadzono, aby uniezależnić nierówności od przyjętej konwencji znaków dla wymienionego ciepła i wykonanej pracy.
[dowod] Pytanie 2: Na diagramie poniżej przedstawiono wykres zależności ciśnienia $p$ od objętości $V$ w cyklu A–B–C–D–A przemian termodynamicznych ustalonej masy gazu doskonałego. Ciepło molowe tego gazu przy stałej objętości wynosi $C_V = \dfrac{3}{2}R$, gdzie $R$ to stała gazowa.

[img1]

Oblicz całkowite ciepło pobrane w cyklu A–B–C–D–A. Zapisz obliczenia.
Wskazówka: iloczyn $nT$ (liczby moli i temperatury) można wyznaczyć z równania stanu.
[odp_otwarta1]

Instytut Maturalny · Accepted Answer

Sprawdź pełne rozwiązanie na stronie Instytutu Maturalnego. Odpowiedź 2: $|Q_{pob}| = 660\ 	ext{J}$

Zobacz również podobne zadania

Chcesz zobaczyć więcej rozwiązań z przedmiotu Fizyka Rozszerzona?