Chu trình Carnot

Kvant 1977, số 1 tr. 10-17 Thẻ TFRP

Bản dịch tự động sơ bộ, chất lượng thấp: có thể còn lỗi và câu chữ chưa tự nhiên. Bản này sẽ được thay bằng bản dịch tốt hơn. Bản gốc →

Chú lùn màu nâu này đã khoảng bảy trăm tuổi.
Thời “tuổi trẻ” của mình, ông là một kiểu người nội trợ tinh thần. Anh ta đổ xác vào bức tượng nhỏ và đặt nó vào những góc đang cháy âm ỉ. Ngay sau đó hơi nước bắt đầu thoát ra từ miệng của người lùn. Bức tượng nhỏ được đặt trước lò sưởi để luồng hơi nước hướng xuống dưới bếp lò. Thế là thần lùn đã thổi bùng ngọn lửa trong bếp. Cái lỗ trên cơ thể của gnome là kết quả của một “tai nạn”.

Mặc dù bức tượng nhỏ này có thể được coi chỉ đơn giản là một món đồ chơi thú vị, nhưng nó chắc chắn là một ví dụ về một hiện tượng vật lý đang được sử dụng. Xét cho cùng, LIZES và NAM CHÂM trước khi trở thành dụng cụ khoa học chỉ được coi là đồ chơi. Và việc phát hiện ra hiệu ứng con quay được dẫn đầu bởi một chiếc đồ chơi thông thường.
Hiện tại, chú lùn này được lưu giữ tại Bảo tàng Vienna Kunsthistorisches.

Từ xa xưa, con người đã sử dụng năng lượng bên trong của biển và đại dương*. Khối lượng nước trong các đại dương trên thế giới là khoảng $10^{21}$ kk. Làm mát nó chỉ 1 độ sẽ dẫn đến việc giải phóng năng lượng ở mức $10^{24}$ J. Con số này gấp 100.000.000 lần so với tổng năng lượng được tạo ra trên toàn cầu trong một năm!

Có vẻ như nguồn dự trữ năng lượng trên toàn cầu gần như vô hạn. Tuy nhiên, nội năng của khí quyển và đại dương không được coi là năng lượng dự trữ. Điều này là do đặc thù của việc sử dụng loại năng lượng này.

Để sử dụng năng lượng bên trong cơ thể, bạn cần phải “lấy nó đi” khỏi nó. Điều này có thể được thực hiện theo hai cách - trong quá trình truyền nhiệt, khi cơ thể tỏa ra một lượng nhiệt nhất định hoặc khi nó thực hiện công.

Ví dụ, giảm nhiệt được sử dụng trong một số quy trình công nghệ liên quan đến làm nóng cơ thể, cũng như để sưởi ấm các phòng sử dụng năng lượng bên trong của hơi nước hoặc nước nóng.

Nhưng, như đã lưu ý, điều quan trọng nhất là việc sử dụng nội năng của cơ thể để thực hiện công cơ học.

Công cơ học chỉ được thực hiện khi có trật tự chuyển động - chuyển động của cơ thể. Năng lượng bên trong là năng lượng của các phân tử chuyển động ngẫu nhiên (hỗn loạn). Do đó, để công được thực hiện nhờ nội năng, cần phải tìm cách “biến” chuyển động hỗn loạn của các phân tử thành chuyển động có trật tự của bất kỳ vật thể vĩ mô nào. Và bài toán này không hề đơn giản! Bất kỳ chuyển động có trật tự nào của vật thể trong điều kiện thực tế (với

$U = \frac{3}{2} \frac{m}{\mu} RT$

Không khó để ước tính nguồn dự trữ nội năng khổng lồ của bầu khí quyển xung quanh Trái đất là bao nhiêu, khối lượng của nó xấp xỉ $10^{18}$ kk.

*) Nội năng của đại dương lớn hơn nội năng thu được từ công thức trên đối với nội năng của khí lý tưởng, vì các phân tử nước cũng có các tương tác năng lượng tiềm năng.

khi có ma sát) được “biến đổi” thành chuyển động ngẫu nhiên của các phân tử (cơ thể nóng lên). Sự biến đổi ngược lại chuyển động hỗn loạn của các phân tử thành chuyển động có trật tự đòi hỏi những điều kiện đặc biệt.

Ví dụ, những điều kiện như vậy có thể được tạo ra bằng cách sử dụng một xi lanh có piston. Chuyển động ngẫu nhiên của các phân tử khí trong xi lanh làm cho piston chuyển động. Xi lanh với piston tạo thành bộ phận chính của súng. Do nội năng của khí sinh ra trong quá trình loại bỏ thuốc súng trong nòng súng (xi lanh), công cơ học được thực hiện để di chuyển đạn (piston).

Do đó, súng là một loại động cơ nhiệt. Nhưng đây không phải là động cơ hoạt động liên tục, cần thiết để dẫn động các máy công cụ, máy phát điện tại các nhà máy điện, phương tiện giao thông, v.v.

Để động cơ hoạt động liên tục, piston sau mỗi lần giãn nở khí phải trở về vị trí ban đầu và khí có thể giãn nở trở lại. Và để làm được điều này, một ngoại lực phải tác dụng lên dòng khí trong xi lanh. Nếu công thực hiện đi xuống bởi ngoại lực bằng công thực hiện bởi chất khí trong quá trình giãn nở thì hiệu suất của động cơ rõ ràng là bằng không. Công phải nhỏ hơn công giãn nở của khí.

Như đã biết, công cơ bản thực hiện khi thể tích khí thay đổi từ giá trị $V_i$ sang giá trị $V_i + \Delta V_i$ bằng

$A_i = p_i \Delta V_i.$

Pozny thấy rõ rằng để công do ngoại lực thực hiện trong quá trình khí đi xuống nhỏ hơn công do khí thực hiện trong quá trình giãn nở, thì mỗi giá trị thể tích của khí trong quá trình đi xuống phải tương ứng với áp suất nhỏ hơn so với khi giãn nở. Như đã biết, nhiệt độ của chất khí ở cùng một thể tích càng thấp thì nhiệt độ càng thấp. Điều này có nghĩa là khí trước khi rơi xuống phải được làm mát.

Có vẻ như việc làm mát khí là bài toán đơn giản. Ví dụ, bạn có thể làm điều này bằng cách cho nó tiếp xúc với những vật thể có nhiệt độ thấp hơn. Nhưng trong trường hợp này, năng lượng chuyển động hỗn loạn của các phân tử khí được chuyển thành năng lượng chuyển động hỗn loạn của các vật thể khác và nó sẽ cần thiết để thực hiện công. Đó là lý do tại sao các chuyển động nhiệt đầu tiên sử dụng phương pháp làm mát hơi nước này trước khi thoát ra ngoài có hiệu suất cực kỳ thấp - lên tới 5%. Rõ ràng là cần phải tìm một cách khác để làm mát khí.

Vì vậy nhu cầu kỹ thuật đặt ra khoa học bài toán là nghiên cứu hoạt động của động cơ nhiệt và tìm cách nâng cao hiệu quả hoạt động của chúng.

Quá trình giãn nở khí

Vì vậy, năng lượng bên trong được giải phóng khỏi vật thể nóng lên khi tiếp xúc với vật thể lạnh hơn, hoàn toàn vô dụng để thực hiện công. Nó chỉ làm tăng năng lượng chuyển động xaotic của các phân tử của vật thể lạnh.

Do đó, nếu chúng ta muốn thu được công tối đa trong quá trình giãn nở của khí thì điều cần thiết là khí trong quá trình này không được va chạm với các vật thể có nhiệt độ thấp hơn.

Có hai cách để loại trừ sự tiếp xúc của vật thể với vật thể lạnh hơn: đặt khí vào một bình có thành làm bằng vật liệu dẫn nhiệt, hoặc duy trì sự tiếp xúc liên tục của khí với vật thể có cùng nhiệt độ với chính nó. Hãy xem xét cả hai phương pháp.

Quá trình đoạn nhiệt

Hãy tưởng tượng rằng khí nghiêng nằm trong một hình trụ có pít-tông chuyển động được (Hình 1). Xi lanh và piston được làm bằng vật liệu dẫn nhiệt lý tưởng. Trong những điều kiện này, khí sẽ nở ra và thực hiện một số công $A$ mà không truyền nhiệt ra môi trường ( $Q = 0$ ). Đây là quá trình trong đó nhiệt

truyền bị loại trừ, gọi là đoạn nhiệt *).

Từ định luật nhiệt động thứ nhất
$Q = \Delta U + A^*$
nó diễn ra trong một quá trình đoạn nhiệt
$\Delta U = -A.$

Khi chất khí nở ra, lực tác dụng lên pít-tông có công dương ( $A > 0$ ), do đó nội năng của chất khí giảm ( $\Delta U < 0$ ).

Chúng ta thấy rằng trong quá trình giãn nở đoạn nhiệt của một chất khí, nội năng của nó giảm chính xác bằng lượng công thực hiện, nghĩa là, chất khí thực hiện công cực đại bằng độ giảm nội năng của nó. Trong trường hợp này, vị trí nhiệt độ xảy ra. Dễ dàng chứng minh rằng khi một chất khí đoạn nhiệt, nội năng của nó tăng lên do công của các vật khác thực hiện lên chất khí đó.

Vì vậy, khi chất khí đoạn nhiệt, nó nóng lên và khi nở ra, nó nguội đi. Ví dụ, hãy nhớ lại thí nghiệm đốt cháy bông gòn ngâm trong ete trong quá trình giải phóng mạnh hơi ete trong một hình trụ. Sự làm mát không khí và hơi nước chứa trong nó trong quá trình giãn nở đoạn nhiệt giải thích sự hình thành các đám mây. Sưởi ấm gần bề mặt Trái đất

*) Quá trình đoạn nhiệt cũng có thể xảy ra trong trường hợp khí không ở trong vỏ dẫn nhiệt mà giãn nở hoặc co lại nhanh đến mức quá trình truyền nhiệt không có thời gian xảy ra.

**) Chúng ta hãy nhớ lại rằng $Q$ là lượng nhiệt mà hệ nhận được, $\Delta U$ là độ biến thiên nội năng, $A$ là công do hệ thực hiện lên các vật thể bên ngoài.

Cơm. 1.

Cơm. 2.

Trong một quá trình nhiệt, nội năng của khí không thay đổi ( $\Delta U = 0$ ). Khi đó từ định luật nhiệt động thứ nhất suy ra rằng

$Q = A,$

nghĩa là, trong quá trình giãn nở đẳng nhiệt, lượng nhiệt mà khí nhận được từ nguồn năng lượng bằng công thực hiện.

Ngoài những điều đã được xem xét, còn có thể có nhiều quá trình giãn nở khí khác nhau. Nhưng trong các quá trình cộng thêm và đẳng nhiệt, việc sử dụng nội năng để thực hiện công là hữu ích nhất. Trong các quá trình này, khí cung cấp năng lượng cho phấn khi thực hiện công. Trong quá trình bổ sung, khí hoạt động tiêu hao năng lượng bên trong của nó và năng lượng này giảm đi. Trong quá trình đẳng nhiệt, một chất khí hoạt động nhờ vào năng lượng bên trong của vật thể khác (nguồn năng lượng), từ đó nó nhận được một lượng nhiệt nhất định.

Quy trình tuần hoàn

Do sáu lỗ chân lông chỉ xem xét các quá trình giãn nở khí một lần, quá trình này dừng lại khi áp suất khí bằng với áp suất bên ngoài. Nhưng để hoạt động liên tục, quá trình giãn nở khí phải được lặp lại định kỳ. Và để làm được điều này, điều cần thiết là sau khi khí giãn nở phải có độ dốc trở lại để pít-tông trở về vị trí ban đầu và khí có thể giãn nở trở lại. Các quá trình trong đó công việc của cơ thể định kỳ trở lại trạng thái ban đầu được gọi là tuần hoàn. Vì vậy, công liên tục của chuyển động nhiệt bao gồm các chu kỳ lặp đi lặp lại.

Một chu trình có nên bao gồm các quá trình như vậy để hiệu quả chuyển động đạt tối đa không? Rõ ràng, nó phải bao gồm các quá trình giúp nó có thể thực hiện công tối đa nhờ lượng nhiệt nhận được từ nguồn năng lượng và nội năng của công của cơ thể. Các quá trình như vậy, như người ta đã phát hiện ra, là đẳng nhiệt và bổ sung. Do đó, trong quá trình giãn nở và co lại của khí, phải sử dụng các quá trình này, vì chỉ chúng mới có thể loại trừ sự tiếp xúc của vật nóng với vật lạnh, nghĩa là loại trừ sự giảm năng lượng mà không thực hiện công.

Lần đầu tiên, một quá trình tuần hoàn tiên tiến hơn như vậy được nhà vật lý và kỹ sư nổi tiếng người Pháp Sadi Carnot đề xuất vào năm 1824.

Carnot sống một cuộc đời ngắn ngủi - chỉ 36 năm nhưng đã để lại dấu ấn tươi sáng cho khoa học. Trong tác phẩm “Những phản ánh về động lực của lửa và về những cỗ máy có khả năng phát triển lực này”, mang tên ông, ông đã đặt nền móng cho lý thuyết về động cơ nhiệt. Về cơ bản, ông là người sáng lập ra ngành khoa học về hiện tượng nhiệt - nhiệt động lực học.

Sadi Carnot đang tìm kiếm những cách lời giải phù hợp với thời đại của mình bài toán - để thiết lập nguyên lý bất toàn của động cơ nhiệt và tìm ra cách sử dụng hiệu quả nhất của chúng.

Các tác phẩm của ông là ví dụ nổi bật nhất trong lịch sử vật lý về sự ảnh hưởng lẫn nhau của khoa học và công nghệ.

Chu trình Carnot

Giả sử khối khí cuộn có nhiệt độ của nguồn năng lượng $T_1$

(nhiệt độ gia nhiệt), nằm trong một hình trụ, thành và pít-tông được làm bằng vật liệu cách nhiệt, đáy làm bằng vật liệu có tính dẫn nhiệt cao. Thể tích chiếm bởi khí là $V_1$ .

Chúng ta đưa xi lanh tiếp xúc với khí nóng, cho phép nó nở ra và thực hiện công. Khí nhận được từ lượng nhiệt nóng lên $Q$ . Quá trình mô tả bằng đồ họa quá trình sản xuất này được gọi là sản xuất (đường cong $ab$ trong Hình 3, a).

Tiếp theo, khí phải có độ dốc, nhưng, như đã được phát hiện, ở nhiệt độ thấp hơn, tức là đường đẳng nhiệt độ dốc phải thấp hơn đường đẳng nhiệt giãn nở. Rốt cuộc, chỉ trong trường hợp này, công của skatia sẽ ít hơn công của việc mở rộng. Nhưng chúng ta nhớ rằng không nên làm mát khí bằng điện trở với vật lạnh hơn để triệt tiêu sự truyền nhiệt mà không sinh công. Sadi Carnot đã viết: “Trong các vật thể dùng để phát triển động năng của nhiệt, không thể có một sự thay đổi nhiệt độ nào mà không xảy ra do sự thay đổi về thể tích”. Nói cách khác, nhiệt độ của vật thể làm việc sẽ không thay đổi nếu nhiệt không sinh công. Điều này có nghĩa là lựa chọn duy nhất còn lại là làm mát chất khí, tạo cơ hội cho nó giãn nở đoạn nhiệt.

Tuy nhiên, quá trình giãn nở chế tạo không được hoàn thành cho đến khi kết thúc hành trình piston trong xi lanh. Khi thể tích khí trở nên bằng một giá trị nhất định $V_1'$ , xi lanh có được cách ly khỏi bị làm nóng hay không; sau đó, khí giãn nở đoạn nhiệt đến thể tích $V_2$ , tương ứng với hành trình tối đa có thể có của piston trong xi lanh (đoạn nhiệt $bc$ trong Hình 3, b). Trong trường hợp này, khí được làm lạnh đến nhiệt độ $T_2$ .

Hiện nay, khí đã nguội có thể được tạo ra bằng cách tạo ra scatium ở nhiệt độ $T_2$ . Để làm được điều này, nó phải được tiếp xúc với một vật thể có cùng nhiệt độ $T_2$ (tủ lạnh), và khí phải được cuộn lại bởi ngoại lực. Tuy nhiên, trong quá trình này, khí sẽ không trở lại trạng thái ban đầu - nhiệt độ của nó $T_2$ sẽ luôn nhỏ hơn $T_1$ .

Cơm. 3.

Kết quả là độ dốc sản xuất được đưa về một thể tích trung gian nhất định $V_2'$ (đường đẳng nhiệt $cd$ trong Hình 3, e). Trong trường hợp này, khí truyền vào tủ lạnh một lượng nhiệt nhất định $Q_2$ , bằng công thực hiện trên nó theo thang đo. Sau đó, khí được quét

chúng được bơm adnabate đến thể tích $V_1$ , để nhiệt độ của nó tăng trở lại lên $T_1$ (adnabate $da$ trong Hình 3, f). Bây giờ khí được đưa hoàn toàn trở lại trạng thái ban đầu, trong đó thể tích của nó là $V_1$ , nhiệt độ - $T_1$ , áp suất - $p_1$ và chu trình có thể được lặp lại.

Vì vậy, trong phần $abc$ khí thực hiện công ( $A > 0$ ), và trong phần $cda$ công được thực hiện đối với khí ( $A < 0$ ). Trong phần $bc$ và $da$ , công chỉ được thực hiện do sự thay đổi nội năng của khí. Vì $\Delta U_{bc} = -\Delta U_{da}$ nên $A_{bc} = -A_{da}$ cũng vậy. Vì vậy, tổng công thực hiện được trong mỗi chu kỳ được xác định bởi hiệu công thực hiện ở các phần $ab$ và $cd$ . Về mặt số học, công này bằng diện tích của hình giới hạn bởi đường cong chu trình $abcd$ (Hình 3, f).

Trong phần $ab$ khí nhận được một lượng nhiệt nhất định $Q_1$ từ lò sưởi có nhiệt độ $T_1$ , và trong phần $cd$ khí luôn truyền một lượng nhiệt $Q_2$ đến tủ lạnh có nhiệt độ $T_2$ khi rơi xuống. Điều này có nghĩa là chỉ một phần nhiệt lượng $Q_1$ nhận được từ lò sưởi, bằng $Q_1 - Q_2$ , thực sự được chuyển thành công có ích. Do đó hiệu suất của chu trình bằng

$\eta = \frac{Q_1 - Q_2}{Q_1}.$

Nếu khí không được làm mát trước khi lăn xuống và do đó không truyền một lượng nhiệt nhất định sang vật lạnh hơn, thì công hữu ích trong mỗi chu kỳ sẽ bằng không. Ở trạng thái này, điều đặc biệt đúng là công cơ học được thực hiện bởi động cơ nhiệt: không thể chuyển hóa hoàn toàn toàn bộ lượng nhiệt nhận được từ lò sưởi thành công trong một quá trình tuần hoàn. Điều tất yếu là một phần nhiệt lượng này phải được tách sang vật thể thứ ba có nhiệt độ thấp hơn. Điều này có nghĩa là để động cơ nhiệt hoạt động, chỉ có nguồn năng lượng (bộ sưởi) và chất lỏng làm việc là chưa đủ. Cần có cơ thể thứ ba có nhiệt độ thấp hơn (tủ lạnh). Bầu không khí xung quanh thường đóng vai trò như một chiếc tủ lạnh. Để bất kỳ động cơ nhiệt nào hoạt động liên tục, bạn phải có máy cắt, nơi làm việc và tủ lạnh.

Vì vậy, chu trình Carnot được thực hiện ở tất cả các giai đoạn theo cách không có sự tiếp xúc của cơ thể với các nhiệt độ khác nhau ở bất kỳ đâu. Điều này loại trừ khả năng truyền nhiệt mà không thực hiện công, nghĩa là nó loại trừ sự chuyển chuyển động ngẫu nhiên của các phân tử của một vật thể sang chuyển động ngẫu nhiên của các phân tử của vật thể khác.

Như Sadi Carnot đã chỉ ra, hiệu quả của một chu trình lý tưởng có thể được biểu thị bằng nhiệt độ của lò sưởi ( $T_1$ ) và tủ lạnh ( $T_2$ ):

$\eta = \frac{Q_1 - Q_2}{Q_1} = \frac{T_1 - T_2}{T_1},$

hoặc

$\eta = 1 - \frac{T_2}{T_1}.$

Kết quả của sự chuyển động là không thể thực hiện được một chu trình bao gồm các đường đẳng nhiệt lý tưởng và adnabate. Thực tế là các quá trình trong động cơ diễn ra khá nhanh và tính chất đẳng nhiệt của các quá trình bị vi phạm - nhiệt độ giảm do sự giãn nở cơ bản “không có thời gian” để đối phó với sự gia tăng nhiệt độ do tiếp xúc với lò sưởi. Vật liệu chế tạo thành xi lanh và piston không thể là chất cách điện lý tưởng vì cần thiết cho quá trình adnabate. Do đó, hiệu suất của chu trình được thực hiện do chuyển động luôn nhỏ hơn hiệu suất của chu trình Carnot (ở cùng nhiệt độ của máy sưởi và tủ lạnh).

Đồng thời, việc xem xét chu trình Carnot lý tưởng có tầm quan trọng rất lớn, vì nó chỉ ra các cách để tăng hiệu suất của động cơ nhiệt. Từ công thức (*) cho thấy nhiệt độ của máy sưởi càng cao và nhiệt độ của tủ lạnh càng thấp thì hiệu suất của động cơ càng lớn.

Trong các động cơ hiện đại, hiệu suất thường sẽ tăng lên bằng cách tăng nhiệt độ bộ sưởi. Trong các tua-bin hơi nước mạnh mẽ ở Na-

hiện đang sử dụng hơi nước, nhiệt độ đạt tới 600°C. Trong các ống khí, nhiệt độ khí đạt tới 900°C. Việc tăng thêm nhiệt độ lò sưởi bị hạn chế bởi khả năng chịu nhiệt của các vật liệu hiện có.

Những hạn chế đối với việc sử dụng toàn bộ nội năng để thực hiện công cơ học trong động cơ nhiệt không tuân theo định luật nhiệt động lực học thứ nhất. Luật này “cấm” chỉ đạt được nhiều công việc hơn năng lượng tiêu hao. Nhưng nếu năng lượng của lò sưởi giảm đi, chẳng hạn như 100 joules, đồng thời động cơ nhiệt thực hiện công 100 joules, thì điều này sẽ không mâu thuẫn với định luật nhiệt động lực học đầu tiên. Tuy nhiên, như người ta đã phát hiện ra, một quá trình tuần hoàn như vậy là không thể trong đó toàn bộ lượng nhiệt nhận được từ lò sưởi được sử dụng để thực hiện công. Chắc chắn một phần lượng nhiệt này sẽ được truyền sang các vật thể khác ở nhiệt độ thấp hơn.

Những hạn chế nêu trên đối với việc thực hiện công liên tục trong các quá trình tuần hoàn do nội năng tạo thành nội dung của một định luật quan trọng khác của tự nhiên - định luật thứ hai của nhiệt động lực học.

Đặc biệt việc sử dụng năng lượng bên trong giúp chúng ta hiểu được tại sao những nguồn năng lượng chưa biết xung quanh chúng ta lại trở nên vô dụng. Rõ ràng là không thể sử dụng năng lượng của những vật thể có nhiệt độ bằng nhiệt độ môi trường.

Thật hấp dẫn biết bao khi sử dụng nguồn năng lượng bên trong gần như vô hạn có trong khí quyển và nước biển! Tuy nhiên, để thu được công từ năng lượng này, cần phải có một chiếc tủ lạnh khổng lồ có thể tiếp nhận một phần lượng nhiệt khổng lồ này mà không làm nóng bản thân đến nhiệt độ của đại dương. Đó là lý do tại sao, như đã chỉ ra, năng lượng của đại dương không được coi là nguồn dự trữ năng lượng trên toàn cầu.

Tuy nhiên, các đề xuất hiện đang được đưa ra về khả năng sử dụng chênh lệch nhiệt độ ở các lớp sâu và bề mặt của biển và đại dương, mặc dù điều này đi kèm với những khó khăn kỹ thuật to lớn.

Ở lò sưởi

Sự thay đổi nội năng của một kilomol khí lý tưởng khi nó được làm lạnh đi 20 độ là bao nhiêu?
Năng lượng nào sẽ được giải phóng nếu tất cả khối không khí xung quanh địa cầu bị lạnh đi 1 độ? Nhiệt dung riêng của không khí $c=10^3 \text{ km/кг.эрад}$ .
Xây dựng biểu đồ của quá trình được mô tả bằng cách sử dụng dữ liệu bảng:

| $V, \lambda$ | 10 | 15 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
| :— | :— | :— | :— | :— | :— | :— | :— |
| $p, \text{атм}$ | 60 | 40 | 30 | 20 | 15 | 12,5 | 10 |

Sử dụng biểu đồ này, hãy xác định công của khí khi thể tích của nó thay đổi từ 20 đến 40 lít.

Biểu đồ (Hình 4) hiển thị các quá trình thay đổi trạng thái khác nhau của khí: $AB_1, AB_2, AB_3$ . Khi chuyển từ trạng thái đầu tiên ( $A$ ) sang một trong các trạng thái tiếp theo ( $B_1, B_2$ hoặc $B_3$ ), khí sẽ tăng một lượng nhiệt. Chất khí có sinh công không và nội năng của nó có thay đổi trong mỗi quá trình này không?
Dòng không khí bốc lên từ bề mặt Trái đất là một loại động cơ nhiệt. Hãy chỉ ra trong đó những bộ phận chính vốn có của bất kỳ động cơ nhiệt nào.

Cơm. 4.