Физикадан аудандық олимпиада, 10 сынып, теориялық тур, 2018-2019 оқу жылы

Бір шеті жабылған цилиндрлік құбырдың қозғалмайтын поршенінің астында 2 моль ауа бар. Алдымен, құбырдағы ауа қысымы бір атмосфераға тең, көлемі ${{V}_{0}}$, және температурасы ${{T}_{0}}=298$К. Ауамен келесі процесстерді іске асырады.
    А-процесі: цилиндрдағы ауа ${{V}_{0}}/4$ көлемге дейін тұрақты температурада сығылады.
    Б-процесі: ауаға адиабаттық түрде $V=15$ л көлемге дейін ұлғаюға мүмкіндік береді.
    В-процесі: ауаға тұрақты температурада бастапқы ${{V}_{0}}$ көлемге дейін кеңеюге мүмкіндік бере отырып, поршеньді көтереді.
    Г-процесі: бекітілген көлемде ауаны бастапқы ${{T}_{0}}$ температураға дейін жеткізеді.
    Ауаны екіатомды идеал газ деп есептеңіз, және де 1 атм$=1,01\cdot {{10}^{5}}$Па. Универсал газ тұрақтысының мәні $R=8,31$Дж/(моль$\cdot$К).
    а) Жалпы процестің $P-V$ диаграммасын салыңыз.
    б) А-процесі кезінде газ үстінен қандай жұмыс атқарылады?
    в) В -процесінің соңында ауа температурасы қандай?
    г) Жалпы дөңгелек (айналу) процес үшін газ қысымының ${{p}_{\min }}$ минимал мәні неге тең? (5 ұпай)

Комментарий/решение

Изотерма-адиабата-изотерма-изохора

А процессі-> V1=(1/4)Vo

A=vRT1n(V1/Vo)= -6866 Дж

Б процессі-> T1V1^7-1=T2V2^7-1

y=7/5

V=vRTo/Po= 0,0490 м^3

V1=1/4Vo=0,0123 м^3

T2=To(V1/V2)^7-1=275 K

p(min)=vRT/Vo=93,8×10^3 Па