Основы механики, молекулярной физики и термодинамики

Рассмотрим поэтому количественно весь цикл Карно, когда рабочим телом является идеальный газ. Пусть рабочим телом служит один моль идеального газа и пусть исходное состояние характеризуется давлением ра и объе- MOM V q , т.е. точкой А на рис. 2.12. Температура газа То ~ нашему условию равна температуре нагревателя. Температуру хо­ лодильника обозначим через Г). Значит, Т^>Т\. В исходном состоянии рабочее тело контактирует с нагрева­ телем. Первая стадия кругового процесса, которьш совершает газ, - э т о изотермическое расширение (сохраняет контакт с нагревате­ лем) до объема . Соответственно давление падает по изотерме д о значенияро (точка В на рис. 2.12). Положительная работа, совершаемая газом при расширении, равна: A =RT\ n^ = Qo , (2.48) ^I г д е Q q — количество тепла, полученное газом от нагревателя. За счет этого тепла и совершена работа Ау Вторая стадия состоит в том, что газ изолируется от нагрева­ т е ля и дальнейшее его расширение происходит адиабатически, вследствие чего газ охлаждается. Это адиабатическое расширение прекращают, когда температура газа станет равной температуре холодильника Т^. Значение объема, до которого должен расши­ риться газ, можно определить, учитывая, что при адиабатическом расширении справедливо равенство: (2.49) г д е у =— . Су Объем V2 можно, следовательно, найти из равенства; 1 5 9