Рабочим телом идеальной тепловой машины, работающей по циклу карно, является идеальный газ. исходное состояние его соответствует параметрам p1, v1, t1. объем газа после изотермического расширения v2 = av1, после адиабатического расширения — v3 = bv2.

дано: газ — азот
т1 = 420 к
р1 = 2,1·105 па
v1 = 2 л = 2·10–3 м3
a = 2,0
b = 1,6

определить:
1. количество молекул, находящихся в сосуде.
2. характерные скорости молекул в исходном состоянии и после адиабатического расширения.
3. энергию теплового движения молекул газа.
4. среднюю энергию одной молекулы, энергию ее поступательного движения (при температуре т1).
5. теплоемкости газа при постоянном объеме и постоянном давлении.
6. давление, температуру и объем газа в состояниях 2,3,4.
7. изменение внутренней энергии газа в каждом процессе и за цикл.
8. работу, совершенную газом за цикл и в каждом процессе.
9. количество теплоты, полученное газом от нагревателя и отданное холодильнику.
10. кпд цикла как отношение совершенной работы к полученной энергии.
11. изменение энтропии газа в каждом процессе и за весь цикл. получить формулу кпд идеальной тепловой машины и вычислить по ней кпд цикла.