Дано Р1-2=const Р1=105 Па V1=2л=2∙10-3м3

Термический КПД цикла:
η=Q1-Q2Q1
Количество теплоты Q1, полученное газом за цикл, равно количеству теплоты, сообщенной газу на участке 1→2, т.е.
Q1=Q1-2
Количество теплоты, отданное газом при изохорном охлаждении и изотермическом сжатии Q2=Q2-3
η=Q1-Q2Q1=Q1-2-|Q2-3|Q1-2
1-2 процесс: изобарный процесс Р1-2=const, Р2= Р1=105 Па
Из уравнения Менделеева – Клапейрона T1=P1V1νR, T2=P2V2νR
T1=105∙2∙10-31∙8,31=24K
T2=105∙6∙10-31∙8,31=72K
Изобарный процесс идет с увеличением объема, значит, в этом процессе газ совершают работу, температура увеличивается, внутренняя энергия газа увеличивается, газ отдает теплоту .
По первому закону термодинамики Q1-2 =ΔU1-2 +А1-2
Изменение внутренней энергии равно ΔU1-2 = i2νR∆T1-2,
i=5-степень свободы для двухатомного азота
ΔU1-2= 52νR∆T1-2,
A1-2=νR∆T1-2
Q1-2= 52νR∆T1-2+νR∆T1-2=72νR∆T1-2
2-3 процесс: изохорный процесс V2-3= const, V3= V2 = 6∙10-3м3
Работа газа равна нулю А2-3 =0, давление уменьшается, следовательно, уменьшается температура и внутренняя энергия газа, поэтому газ отдает тепло
По первому закону термодинамики: Q2-3 =ΔU2-3
Изменение внутренней энергии равно ΔU2-3 = i2νR∆T2-3,
ΔU2-3 =52νR∆T2-3,
Q2-3=52νR∆T2-3, ∆T2-3=T3-T2
3-1 процесс: адиабатный процесс, поэтому Q3-1= 0
Справедливо соотношение Vγ-1T=const, тогда
V1γ-1T1=V3γ-1T3
T3T1=V1V3γ-1
T3=T1V1V3γ-1
γ=i+2i-постоянная адиабаты,
i=5-степень свободы для двухатомного азота,
γ=5+25=1,4
T3=24∙2∙10-36∙10-31,4-1=15,5 K
η=Q1-2-|Q2-3|Q1-2=72νR∆T3-1-52νR∆T2-372νR∆T1-2=
=1-52∆T2-372∆T1-2
η=1-52∙15,5-7272∙72-24=0,16=16%
Ответ: η=16%