Problem 10.94 Challenge
หัวข้อ: เครื่องยนต์ความร้อน (Heat Engines)
\(e =\frac{2PV}{\frac{21}{2}PV}=\frac{4}{21}\) หรือ \(19.0% \;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ
จาก \(W_{eng}= -W\)
\(W_{eng} =\) พื้นที่วงปิดแผนภาพ PV
\(W_{eng}= (2P)(V)\)
\(W_{eng}= 2PV\)
จาก \(\Delta U_{AB}= Q_{1} + W_{AB}\)
\(nc_{V}\Delta T = Q_{1} + 0; \Delta U = nc_{V}\Delta T and W = 0\)
\(Q_{1}=n(\frac{d}{2}R)(T_{B}- T_{A}); c_{V}=\frac{d}{2}R\)
\(Q_{1}=\frac{3}{2}(nRT_{B}- nRT_{A}); d = 3\)
\(Q_{1}=\frac{3}{2}(3PV-PV); PV = nRT\)
\(Q_{1} = 3PV\)
จาก \(\Delta U_{BC}= Q_{2} + W_{BC}\)
\(nc_{V}\Delta T = Q_{2} + W_{BC}; \Delta U = nc_{V}\Delta T\)
\(nc_{V}\Delta T = Q_{2} - 3P(2V - V); W = -P\Delta V\)
\(Q_{2}=n(\frac{d}{2}R)(T_{C}- T_{B}) + 3PV; c_{V}=\frac{d}{2}R\)
\(Q_{2}=\frac{3}{2}(nRT_{C}- nRT_{B}) + 3PV; d = 3\)
\(Q_{2}=\frac{3}{2}(6PV-3PV)+3PV; PV = nRT\)
\(Q_{2}=\frac{9}{2}PV+3PV\)
\(Q_{2} =\frac{15}{2}PV\)
จาก \(Q_{h}= Q_{1} + Q_{2} = 3PV +\frac{15}{2}PV =\frac{21}{2}PV\)
จาก \(e = \frac{W_{eng}}{|Q_{h}|}\)
\(e =\frac{2PV}{\frac{21}{2}PV}=\frac{4}{21}\) หรือ \(19.0% \;\blacksquare\)