ГЛАВА 21. РАБОТА ГАЗА В ЦИКЛИЧЕСКОМ ПРОЦЕССЕ. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ ТЕПЛОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ. ВТОРОЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ

В процессе 2-3 не меняется объем газа, и значит, газ не совершает работу . Температура газа в этом процессе уменьшается, поэтому . Следовательно, в процессе 2-3 (и на любом его участке) газ отдавал тепло

то есть контактировал с холодильником.

Аналогичное рассмотрение процесса 3-1 приводит к неравенству

и выводу о том, что газ контактировал с холодильником в течение всего этого процесса.

Найдем теперь количество теплоты, полученное газом от нагревателя в течение цикла. Из предыдущего рассмотрения ясно, что

Приращение внутренней энергии газа в процессе 1-2 найдем по закону Клапейрона-Менделеева

где - количество вещества газа; R - универсальная газовая постоянна; и - температуры газа в состояниях 2 и 1.

Работу газа в процессе 1-2 найдем как площадь фигуры под графиком процесса в координатах p − V. Из рис. 21.6 следует, что это - трапеция, поэтому

Теперь из (21.7)-(21.9) находим

Работу газа в течение цикла найдем как площадь цикла. Поскольку цикл на графике зависимости давления от объема представляет собой прямоугольный треугольник с основанием V и высотой p, то