Chu trình hoạt động của một động cơ nhiệt nh...

A. 20%

B. 16%

C. 17,8%

D. 26%

Đáp án

- Hướng dẫn giải

Ta có:

Quá trình 1→2: đẳng tích:

Theo định luật Sáclơ, ta có:

$\frac{p_{1}}{T_{1}} = \frac{p_{2}}{T_{2}} \to T_{2} = \frac{p_{1}}{p_{2}} T_{1} = 4 T_{1}$

$A_{12} = 0 \to Q_{12} = Δ U_{12} = 1, 5 \frac{m}{M} R (T_{2} - T_{1}) = 4, 5. \frac{m}{M} R T_{1}$

Nhận thấy: $Q_{12} > 0 \to$ khí nhận nhiệt bằng $Q_{12}$

Quá trình 2→3: đẳng áp

Ta có: $\frac{V_{2}}{T_{2}} = \frac{V_{3}}{T_{3}}$

$\to T_{3} = \frac{V_{3}}{V_{2}} T_{2} = 4 T_{2} = 16 T_{1}$

$A_{23} = p_{2} (V_{3} - V_{2}) = 4 p_{0} (4 V_{0} - V_{0}) = 12 p_{0} V_{0} = 12 \frac{m}{M} R T_{1}$

Nhiệt lượng mà khí nhận được:

Q₂₃= ΔU₂₃+ A₂₃= 30mMRT1Q₂₃

=ΔU23+A23=30mMRT1

Quá trình 3→4: đẳng tích:

Ta có: $\frac{p_{3}}{T_{3}} = \frac{p_{4}}{T_{4}}$

$\to T_{4} = \frac{p_{4}}{p_{3}} T_{3} = \frac{T_{3}}{4} = 4 T_{1}$

$A_{34} = 0 \to Q_{34} = 1, 5 \frac{m}{M} R (T_{4} - T_{3}) = - 18 \frac{m}{M} R T_{1}$

$Q_{34} < 0 \to$ khí tỏa nhiệt bằng $|Q_{34}|$

Quá trình 4→1: đẳng áp:

$A_{41} = p_{1} (V_{1} - V_{4}) = p_{0} (V_{0} - 4 V_{0}) = - 3 p_{0} V_{0} = - 3 \frac{m}{M} R T_{1}$

$Δ U_{41} = 1, 5 \frac{m}{M} R (T_{1} - T_{4}) = - 4, 5 \frac{m}{M} R T_{1}$

$Q_{41} = A_{41} + Q_{41} = - 7, 5 \frac{m}{M} R T_{1}$

$Q_{41} < 0 \to$ khí tỏa nhiệt bằng $|Q_{41}|$

Tổng nhiệt lượng khí nhận trong một chu trình:

$Q_{1} = Q_{12} + Q_{23} = 34, 5 \frac{m}{M} R T_{1}$

Tổng nhiệt lượng khí tỏa ra trong một chu trình:

$Q_{2} = |Q_{34}| + |Q_{41}| = 25, 5 \frac{m}{M} R T_{1}$

Hiệu suất của động cơ:

$H = \frac{Q_{1} - Q_{2}}{Q_{1}} = \frac{34, 5 - 25, 5}{34, 5} \approx 0, 26 = 26 %$

Đáp án: D

Câu hỏi trên thuộc đề trắc nghiệm