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 $A_1,2 = 2000Дж$ Зависимость между давлением и объемом обратно пропорциональная, следовательно, при увеличении объема в 6 раз его давление уменьшится в 6 раз, то есть $V_2 = 6V_1, p_2 = p_1/6$ При изобарном процессе $p_3 = p_2,$ по условию $V_3 = V_1$ Тогда работа газа в этом процессе равна $A_2,3 = p_2 ( V_3 - V_2 ) = \frac{p_1}{6} ( V_1 - 6V_1 ) = - \frac{5}{6} p_1V_1$ Из формулы внутренней энергии в состоянии 1 находим: $U_1 = \frac{3}{2} p_1V_1,$ $p_1V_1 = \frac{2U_1}{3}$ Тогда работа на этом участке равна $A_2,3 = - \frac{5}{6} \cdot \frac{2U_1}{3} = - \frac{5U_1}{9} = - 1500Дж$ На третьем участке процесс изохорный, значит, работа газом не совершается.