Номер 1, страница 220, часть 1 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

1. Из каких этапов состоит цикл Карно?

Цикл Карно — это идеализированный обратимый термодинамический цикл, описывающий работу тепловой машины с максимально возможным коэффициентом полезного действия (КПД) при заданных температурах нагревателя и холодильника. Рабочим телом в цикле может быть любое вещество, но для простоты его часто рассматривают на примере идеального газа. Цикл состоит из четырех последовательных этапов: двух изотермических и двух адиабатических процессов.

1. Изотермическое расширение (участок 1-2). Рабочее тело (газ) приводится в контакт с горячим резервуаром (нагревателем) с постоянной высокой температурой $T_{н}$. От нагревателя газ получает количество теплоты $Q_{н}$. При этом газ медленно расширяется, совершая работу над окружающими телами (например, толкая поршень). Поскольку процесс изотермический, внутренняя энергия идеального газа не изменяется, и вся полученная теплота превращается в работу: $A_{12} = Q_{н}$.

2. Адиабатическое расширение (участок 2-3). Система теплоизолируется от нагревателя и от окружающей среды. Газ продолжает расширяться, но уже без теплообмена ($Q=0$). Работа $A_{23}$ совершается за счет уменьшения внутренней энергии рабочего тела. В результате этого температура газа понижается от $T_{н}$ до температуры холодного резервуара (холодильника) $T_{х}$.

3. Изотермическое сжатие (участок 3-4). Рабочее тело приводится в контакт с холодным резервуаром (холодильником) с постоянной низкой температурой $T_{х}$. Внешняя сила сжимает газ, совершая над ним работу. Чтобы температура газа оставалась постоянной, он отдает холодильнику количество теплоты $Q_{х}$. Работа, совершаемая над газом, равна количеству отданной теплоты: $A_{34} = Q_{х}$.

4. Адиабатическое сжатие (участок 4-1). Система снова теплоизолируется. Газ продолжает сжиматься под действием внешней силы адиабатически ($Q=0$). Совершаемая над газом работа $A_{41}$ идет на увеличение его внутренней энергии, в результате чего его температура повышается от $T_{х}$ обратно до начальной температуры $T_{н}$. Система возвращается в исходное состояние, завершая цикл.

Ответ: Цикл Карно состоит из четырех последовательных обратимых процессов: изотермического расширения при температуре нагревателя, адиабатического расширения с понижением температуры, изотермического сжатия при температуре холодильника и адиабатического сжатия с повышением температуры до исходной.