Θερμοδυναμική 23 (Ισοβαρής, αδιαβατική, ισόθερμη)

Ιδανικό μονατομικό αέριο βρίσκεται σε κατάσταση θερμοδυναμικής ισορροπίας Α με όγκο V_A και πίεση Ρ_Α = 10⁶N/m². Από την κατάσταση Α υποβάλλεται διαδοχικά στις παρακάτω αντιστρεπτές μεταβολές: Ισοβαρή εκτόνωση μέχρι την κατάσταση θερμοδυναμικής ισορροπίας Β με όγκο V_B = 4V_Aκατά την οποία το αέριο παράγει έργο W_AB = 3.10³J, αδιαβατική εκτόνωση μέχρι την κατάσταση θερμοδυναμικής ισορροπίας Γ με όγκο V_Γ και πίεση Ρ_Γ και τέλος ισόθερμη συμπίεση μέχρι την αρχική κατάσταση Α. Ζητείται:

α)Να παραστήσετε (ποιοτικά) τις παραπάνω μεταβολές σε διάγραμμα P – V

β)Να υπολογίσετε την τιμή του όγκου V_A

γ)Να υπολογίσετε την τιμή του λόγου των ενεργών ταχυτήτων των μορίων του αερίου στις καταστάσεις Β και Γ

δ)Να υπολογίσετε το ποσό της θερμότητας που αποδίδεται από το αέριο στο περιβάλλον κατά την ισόθερμη συμπίεση όταν ο συντελεστής απόδοσης θερμικής μηχανής που λειτουργεί διαγράφοντας τον παραπάνω κύκλο είναι e = 0,538. Δίνονται C_P = 5R/2 και C_V = 3R/2.

(Πανελλήνιες εξετάσεις 2002)

Για τη λύση της άσκησης πατήστε Θερμοδυναμική 23 (Λύση)