1ος Θερμοδυναμικός Νόμος

i) Q_ΑΒ=ΔU_ΑΒ= nC_vΔΤ= 3/2 nRΔΤ= 3/2 V·Δp=3/2·10·10^-3·1,2·10⁵J=1800J.

ii) ΔU_ΑΒ = nC_v(Τ_Α-Τ_Β) ενώ ΔU_ΓΑ= nC_v(Τ_Α-Τ_Γ) = -ΔU_ΑΒ = - 1800J.

iii) W_ΑΓ = - (p_Α+p_Γ)·ΔV/2 (1).

Αλλά από την ισόθερμη έχουμε:

p_ΒV_Β=p_ΓV_Γ ή V_Γ = p_ΒV_Β/p_Γ =2·10⁵·10^-2/10⁵=20·10^-3m³

Έτσι από την (1) έχουμε:

W_ΑΓ = - (p_Α+p_Γ)·ΔV/2 = - 1,8·10⁵·10·10^-3/2 J= -900J.

Και από τον 1^οΘερμοδυναμικό νόμο παίρνουμε:

Q=ΔU+W= -1800J-900J= -2700J.

iv) Για την ισόθερμη εκτόνωση ΒΓ έχουμε:

Q=W=ηRΤln(V_Γ/V_Β) = p_ΒV_Βln2= 2·10⁵·10^-2·0,7 J = 1400J, ενώ ΔU=0.

Οπότε για την κυκλική μεταβολή έχουμε:

ΔU_ολ=0

Q_ολ = 1800J + 1400J-2700J=500J και

W_ολ = 0+ 1400J – 900J= 500J.