696. Газ в количестве 1 моль совершает цикл, состоящий из двух изохор и двух изобар. Наименьший объем газа 10 л, наибольший 20 л. Наименьшее давление 2,5 атм, наибольшее -5 атм. Изобразите график этого цикла и найдите работу за цикл.

Решение:

Данный цикл является циклом, состоящим из двух изобар и двух изохор. Он описывает работу тепловой машины.

1. Изображение графика:

   Пояснение к графику:

   • A → B: Изобарное расширение (P = const, V увеличивается).
   • B → C: Изохорное нагревание (V = const, P увеличивается).
   • C → D: Изобарное сжатие (P = const, V уменьшается).
   • D → A: Изохорное охлаждение (V = const, P уменьшается).
2. Расчет работы за цикл:

   Работа за цикл равна площади, ограниченной циклом на P-V диаграмме.

   Работа на участке A→B (изобарное расширение):

   \[ W_{AB} = P_{AB} × (V_B - V_A) = 5 × (20 - 10) = 50 \text{ л} × \text{атм} \]

   Работа на участке C→D (изобарное сжатие):

   \[ W_{CD} = P_{CD} × (V_D - V_C) = 2.5 × (10 - 20) = -25 \text{ л} × \text{атм} \]

   Работа на изохорных участках B→C и D→A равна нулю, так как объем не меняется.

   Работа за цикл:

   \[ W_{цикла} = W_{AB} + W_{CD} = 50 - 25 = 25 \text{ л} × \text{атм} \]

   Для перевода в Джоули используем соотношение: 1 л·атм ≈ 101.3 Дж.

   \[ W_{цикла} ≈ 25 × 101.3 ≈ 2532.5 \text{ Дж} \]

Ответ: Работа за цикл составляет примерно 2532,5 Дж.