ID: 00017803
На рисунке показаны $pT$-диаграммы двух циклических процессов, совершаемых с одним и тем же постоянным количеством идеального газа. Некоторая тепловая машина сначала осуществляет цикл 1−2−3−4−1, а затем — цикл 5−6−7−8−5.
Используя рисунок, определите, как изменятся указанные в таблице физические величины при переходе тепловой машины от функционирования по циклу 1−2−3−4−1 к функционированию по циклу 5−6−7−8−5:
А) Работа, совершённая газом за весь циклический процесс;
Б) Модуль работы газа в процессе изобарного сжатия.
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится;
2) уменьшится;
3) не изменится.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: ФИПИ
Идея. В осях $p$–$T$ обе фигуры — равные параллелограммы (наклонные стороны лежат на изохорах $p/T=\text{const}$, горизонтальные — изобары $p=\text{const}$). Работа газа за цикл определяется одинаковой формой и размером параллелограмма, а модуль работы при изобарном сжатии — произведением давления на изменение объёма на нижней изобаре.
А) Работа за весь цикл. Параллелограммы 1−2−3−4 и 5−6−7−8 одинаковы по форме и площади (цикл 5−6−7−8 — это сдвинутая копия), поэтому полная работа газа за цикл не изменится — цифра 3.
Б) Модуль работы при изобарном сжатии. Сжатие идёт по нижней изобаре. У второго цикла она проходит при меньшем давлении и/или меньшем изменении объёма, поэтому модуль работы $|A|=p\,|\Delta V|$ при изобарном сжатии уменьшится — цифра 2.
Ответ: А — 3, Б — 2, то есть 32.