Решение.
На участке 2 → 3 процесс изобарный. Количество теплоты которое получает или отдает одноатомный идеальный газ при изобарном процессе определим используя первый закон термодинамики.
Q = А + ∆U (1).
Работа совершаемая этим газом при изобарном процессе определяется по формуле:
А = ν∙R∙∆Т, А = ν∙R∙(Т3 –Т2) (2).
Запишем формулу для вычисления изменения внутренней энергии:
\[ \Delta U=\frac{\iota }{2}\cdot \nu \cdot R\cdot \Delta T,\ \Delta U=\frac{\iota }{2}\cdot \nu \cdot R\cdot ({{T}_{3}}-{{T}_{2}})\ \ \ (3). \]
Газ одноатомный
i = 3,
R = 8,31 Дж/моль∙К,
R – универсальная газовая постоянная.
3 → 1 – изотермический процесс,
Т3 = Т1, Т2 = 2∙Т1.Подставим (3) и (2) в (1) определим количество теплоты, которое отдает газ на участке 2 → 3.
\[ \begin{align}
& Q=\frac{3}{2}\cdot \nu \cdot R\cdot ({{T}_{3}}-{{T}_{2}})+\nu \cdot R\cdot ({{T}_{3}}-{{T}_{2}}), \\
& Q=\frac{5}{2}\cdot \nu \cdot R\cdot ({{T}_{3}}-{{T}_{2}}),\ Q=\frac{5}{2}\cdot \nu \cdot R\cdot ({{T}_{1}}-2\cdot {{T}_{1}}),\ Q=\frac{5}{2}\cdot \nu \cdot R\cdot (-{{T}_{1}}), \\
& Q=\frac{5}{2}\cdot 1,6\cdot 8,31\cdot (-220)=-7312,8. \\
\end{align} \]
Q = -7312,8 Дж
