Вопрос: Какие процессы составляют идеальный обратный цикл?
Выберите один ответ:
- Изотермические сжатие и расширение; изохорные нагревание и охлаждение
- Адиабатное сжатие и расширение, изобарные нагревание и охлаждение
- Изобарные нагревание и охлаждение; изотермические нагревание и охлаждение
- Адиабатные сжатие и расширение, изотермические сжатие и расширение
- Адиабатные сжатие и расширение, изохорные нагревание и охлаждение
Решение:
Идеальный обратный цикл, или цикл Карно, является эталонным термодинамическим циклом, который обладает максимально возможным термическим КПД для любых тепловых машин, работающих между двумя заданными температурами. Он состоит из четырех обратимых процессов:
- Изотермическое расширение (нагревание): Рабочее тело получает теплоту от высокотемпературного источника при постоянной температуре.
- Адиабатное расширение: Рабочее тело расширяется без теплообмена с окружающей средой, его температура понижается.
- Изотермическое сжатие (охлаждение): Рабочее тело отдает теплоту низкотемпературному источнику при постоянной температуре.
- Адиабатное сжатие: Рабочее тело сжимается без теплообмена с окружающей средой, его температура повышается до начальной.
Таким образом, цикл Карно состоит из двух изотермических и двух адиабатных процессов.
Рассмотрим предложенные варианты:
- Вариант 1: "Изотермические сжатие и расширение; изохорные нагревание и охлаждение" – неверно, изохорные процессы не входят в цикл Карно.
- Вариант 2: "Адиабатное сжатие и расширение, изобарные нагревание и охлаждение" – неверно, изобарные процессы не входят в цикл Карно.
- Вариант 3: "Изобарные нагревание и охлаждение; изотермические нагревание и охлаждение" – неверно, изобарные процессы не входят в цикл Карно.
- Вариант 4: "Адиабатные сжатие и расширение, изотермические сжатие и расширение" – это точное описание процессов, составляющих идеальный обратный цикл (цикл Карно).
- Вариант 5: "Адиабатные сжатие и расширение, изохорные нагревание и охлаждение" – неверно, изохорные процессы не входят в цикл Карно.
Правильный ответ: 4