Какую работу совершает газ в циклическом процессе 1-2-3-1?

Решение по шагам

1. 1

   Как рассуждать

   При изотермическом процессе $\Delta U_1,2 = 0,$ а по условию $A_1,2 = 2кДж$ По закону Бойля-Мариотта $pV=const,$ следовательно, при увеличении объема в 4 раза его давление уменьшится в 4 раза, то есть $V_2 = 4V_1, p_2 = \frac{p_1}{4}$ При изобарном процессе $p_3 = p_2,$ по условию $V_3 = V_1$ Тогда работа газа в этом процессе равна: $A_2,3 = p_2 ( V_3 - V_2 ) = \frac{p_1}{4} ( V_1 - 4V_1 ) = - \frac{3}{4} p_1V_1$ Из формулы внутренней энергии в состоянии 1 находим: $U_1 = \frac{3}{2} p_1V_1,$ откуда $p_1V_1 = \frac{2U_1}{3}$ Тогда работа на этом участке равна: $A_2,3 = - \frac{3}{4} \cdot \frac{2U_1}{3} = - \frac{U_1}{2} = - \frac{1,6}{2} = - 0,8кДж$ На третьем участке процесс изохорный, значит, работа газом не совершается.