Задание 24 ЕГЭ по физике · 8A5182
КПД циклического процесса
На рисунке изображён циклический процесс, проведённый с идеальным газом. При расширении на участке 1 – 2 газ совершает работу 1,2 кДж. За цикл газ получает от нагревателя количество теплоты, равное
3,3 кДж. Масса газа постоянна. Определите КПД цикла.
3,3 кДж. Масса газа постоянна. Определите КПД цикла.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
За цикл газ возвращается в исходное состояние, поэтому полезная работа равна работе газа за цикл. На pV-диаграмме она численно равна площади прямоугольника, ограниченного циклом.
Aц=(3p0−p0)(5V0−V0)=8p0V0
Работа газа на участке 1–2 соответствует площади прямоугольника с давлением 3p0 и изменением объёма 4V0.
A1−2=3p0⋅4V0=12p0V0=1,2 кДж
Выразим работу за цикл через работу на участке 1–2.
Aц=812A1−2=23⋅1,2=0,8 кДж
КПД тепловой машины равен отношению работы за цикл к количеству теплоты, полученному от нагревателя.
η=AцQн=0,83,3≈0,24
Переведём полученное значение в проценты.
η≈24%
Aц=(3p0−p0)(5V0−V0)=8p0V0
Работа газа на участке 1–2 соответствует площади прямоугольника с давлением 3p0 и изменением объёма 4V0.
A1−2=3p0⋅4V0=12p0V0=1,2 кДж
Выразим работу за цикл через работу на участке 1–2.
Aц=812A1−2=23⋅1,2=0,8 кДж
КПД тепловой машины равен отношению работы за цикл к количеству теплоты, полученному от нагревателя.
η=AцQн=0,83,3≈0,24
Переведём полученное значение в проценты.
η≈24%
Пример ответа
КПД цикла составляет примерно 24%.
Источник: Открытый банк ФИПИ 8A5182
Похожие задания
24Три одинаковых сосуда, содержащих разреженный газ, соединены друг с другом трубками малого диаметра: первый…Изменение количества газа · 003B5124Закрытый сверху вертикальный цилиндрический сосуд, заполненный воздухом, разделён тяжёлым поршнем, способным…Количество удалённого воздуха · 05A6DD24В запаянной с одного конца трубке находится влажный воздух, отделённый от атмосферы столбиком ртути длиной l…Тепловой баланс и тепловое равновесие · 060CB224Два одинаковых теплоизолированных сосуда соединены короткой трубкой с краном. В первом сосуде находится ν1 =2…Равновесие двух газов · 075E8424Закрытый вертикальный цилиндрический сосуд, заполненный идеальным газом, разделён на две части тяжёлым…Газ под поршнем: механическое равновесие · 0EEB9424В запаянной с одного конца стеклянной трубке, расположенной горизонтально, находится столбик воздуха длиной…Воздушный столбик и ртуть · 0F5292
Нужен репетитор по физике?
Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.
Готовьтесь к ЕГЭ по физике в Precettore
Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.