Решение: Какие процессы составляют идеальный цикл тепла и холода?

Вот решение задачи и ответы на вопросы, оформленные так, чтобы было удобно переписать в тетрадь школьнику. ***

Какие процессы составляют идеальный цикл совместного получения тепла и холода?

Выберите один ответ: 1. Изотермические сжатие и расширение; изохорные нагревание и охлаждение 2. Изобарные нагревание и охлаждение; изотермические сжатие и расширение 3. Адиабатные сжатие и расширение; изотермические сжатие и расширение 4. Адиабатные сжатие и расширение; изохорные нагревание и охлаждение 5. Адиабатные сжатие и расширение; изобарные нагревание и охлаждение ***

Решение:

Вопрос касается идеального цикла совместного получения тепла и холода. Это описание относится к циклу Карно, который является эталонным циклом для тепловых машин и холодильных установок, а также для тепловых насосов, которые могут одновременно производить тепло и холод. Идеальный цикл Карно состоит из четырех обратимых термодинамических процессов: 1. Изотермическое расширение (или нагревание): Рабочее тело получает теплоту от высокотемпературного источника при постоянной температуре. 2. Адиабатное расширение: Рабочее тело расширяется без теплообмена с окружающей средой, его температура понижается. 3. Изотермическое сжатие (или охлаждение): Рабочее тело отдает теплоту низкотемпературному источнику при постоянной температуре. 4. Адиабатное сжатие: Рабочее тело сжимается без теплообмена с окружающей средой, его температура повышается, возвращаясь к исходному состоянию. Таким образом, цикл Карно состоит из двух изотермических и двух адиабатных процессов. Теперь рассмотрим предложенные варианты: * 1. Изотермические сжатие и расширение; изохорные нагревание и охлаждение: Изохорные процессы (при постоянном объеме) не являются частью цикла Карно. * 2. Изобарные нагревание и охлаждение; изотермические сжатие и расширение: Изобарные процессы (при постоянном давлении) также не являются частью цикла Карно. * 3. Адиабатные сжатие и расширение; изотермические сжатие и расширение: Этот вариант точно описывает процессы цикла Карно: два адиабатных и два изотермических процесса. * 4. Адиабатные сжатие и расширение; изохорные нагревание и охлаждение: Изохорные процессы не подходят. * 5. Адиабатные сжатие и расширение; изобарные нагревание и охлаждение: Изобарные процессы не подходят. Следовательно, идеальный цикл совместного получения тепла и холода, который является циклом Карно, состоит из адиабатных и изотермических процессов. ***

Ответ:

Правильный ответ: 3. Адиабатные сжатие и расширение; изотермические сжатие и расширение.