Θερμοδυναμική- Θερμικές μηχανές

α) Οι μεταβολές παρουσιάζονται στο παρακάτω διάγραμμα.

β) Σε κάθε κυκλική μεταβολή το ολικό έργο είναι ίσο αριθμητικά με το εμβαδό που περικλείεται από η γραφική παράσταση σε άξονες p-V. Με βάση το διάγραμμα το έργο είναι μεγαλύτερο στον δεύτερο κύκλο.

γ) Η απόδοση μιας θερμικής μηχανής δίνεται από την εξίσωση e=W_ολ/Q_h. Και στις δύο μεταβολές το Q_h=Q_ΑΒ+Q_ΒΓ, οπότε την μεγαλύτερη απόδοση έχει η κυκλική μεταβολή με το μεγαλύτερο έργο, δηλαδή η δεύτερη.

δ) Την μεγαλύτερη δυνατή απόδοση θα είχε μια μηχανή Carnot που θα λειτουργούσε με θερμοκρασία υψηλής θερμοκρασίας Τ_h=Τ_Γ=4Τ₁ και δεξαμενή χαμηλής θερμοκρασίας Τ_c=Τ₁. Η απόδοση αυτή είναι e_c=1-Τ₁/4Τ₁= 0,75. Η μηχανή που αναφέρεται στο ερώτημα δεν διαγράφει κύκλο Carnot άρα η απόδοσή της είναι ΜΙΚΡΟΤΕΡΗ από 0,75.

Μπορείτε να δείτε και την ερώτηση των Πανελληνίων.