Задание №8 — Работа в термодинамике

Решение:

Оба процесса изображены горизонтальными отрезками, значит идут при постоянном давлении. Работа газа $A=p\,\Delta V$, а работа внешних сил $A_{\text{внеш}}=-A=p\,|\Delta V|$, так как газ сжимают.

Процесс 1–2: $p_{12}=0{,}5\cdot 10^{5}\ \text{Па}$, объём уменьшается от $5\ \text{л}$ до $1\ \text{л}$, то есть $|\Delta V_{12}|=4\ \text{л}=4\cdot 10^{-3}\ \text{м}^3$:

$$A_{12}=0{,}5\cdot 10^{5}\cdot 4\cdot 10^{-3}=200\ \text{Дж}.$$

Процесс 3–4: $p_{34}=1{,}0\cdot 10^{5}\ \text{Па}$, объём уменьшается от $3\ \text{л}$ до $1\ \text{л}$, то есть $|\Delta V_{34}|=2\ \text{л}=2\cdot 10^{-3}\ \text{м}^3$:

$$A_{34}=1{,}0\cdot 10^{5}\cdot 2\cdot 10^{-3}=200\ \text{Дж}.$$

Отношение работ внешних сил:

$$\frac{A_{12}}{A_{34}}=\frac{200}{200}=1.$$

Ответ: 1