Скільки необхідно спалити гасу для перетворення 2 кг льоду взятого за температури 0 градусів, у води при температурі 20 градусів. ККД нагрівника 50 %

Объяснение:

pV=vRT - уравнение состояния идеального газа

у молекулы кислорода  2 атома с 5 степенями свободы поэтому для кислорода справедливо

U=vRT*5/2=5/2*pV

Отсюда все выводится

В процессе 1-2 растёт давление в 2 раза, а значит и температура в 2 раза. объем неизменный, Работа газом не выполняется.

Тепло поступает для поднятия температуры.

В процессе 2-3 растёт объём в 2 раза, а значит и температура ещё в 2 раза и становится в 4 раза больше от начальной. Газ выполняет работу 2 pV. Газ получает тепло для выполнения работы 2pV и для нагрева.

В процессе 3-4 работа не выполняется температура падает значит тепло не подводится

В процессе 4-1 работа отрицательная - pV. Температура снижается ещё в 2 раза, значит тепло не подводится

Суммарно газ выполнил полезную работу 2pV-pV=pV

Суммарно на нагрев газа поступило тепло в процессе 1-2-3

5/2 *R*(4T-1T)=5/2*3*pV=15/2*pV

и на выполнение работы поступило тепло 2pV  в процессе 2-3

Полное количество полученного тепла (15/2 + 2)*pV=19pV/2

кпд -

Полезная работа делить на подведенное тепло pV : 19pV/2 = 2/19 - это ответ