DANE:
SZUKANE:
WZÓR:
Wyznaczamy pracę w przemianie adiabatycznej – pierwszy sposób:
Wyznaczamy pracę w przemianie adiabatycznej – drugi sposób:
Pierwszy sposób:
Skorzystaj z wyznaczonej w podpunkcie a) sprawności silnika i wyznacz pracę
wykonaną w całym cyklu, przekształcając wzór
. Pracę wykonaną tylko w przemianie adiabatycznej
oblicz, wiedząc, że praca wykonana w całym cyklu jest sumą prac wykonanych przez gaz w poszczególnych przemianach.
Zauważ, że w przemianie izochorycznej gaz nie wykonuje pracy, więc
. Natomiast w przemianie izobarycznej praca gazu
jest ujemna, ponieważ objętość maleje, więc to siła zewnętrzna wykonuje pracę dodatnią.
Drugi sposób:
Zastosuj pierwszą zasadę termodynamiki, która mówi, że przyrost energii wewnętrznej
jest równa sumie wykonanej pracy oraz ciepła wymienionego z otoczeniem. Ze względu na to, że mamy do czynienia z przemianą adiabatyczną, to wymiana ciepła nie następuje (
), czyli cały przyrost energii wewnętrznej jest równy pracy
wykonanej podczas adiabatycznego rozprężania.
Zmianę energii wewnętrznej oblicz ze wzoru
, gdzie
– liczba moli gazu,
– ciepło molowe w przemianie izochoryczne. Zauważ, że skoro gaz jest dwuatomowy, to liczba jego stopni swobody wynosi
. Ciepło molowe oblicz ze wzorów
.