سوال حرارت و سیالات 1

[me.tahmasbi]

یک مخزن حرارتی عایق به دو بخش تقسیم شده است که هر دو بخش پر از گاز هلیوم است. روی قسمتی که مخزن به دو بخش تقسیم می شود شیری وجود دارد که در صورتی که فشار در بخش سمت چپ بیشتر از سمت راست باشد، باز می شود. در انتهای سمت راست مخزن پیستونی با سطح مقطع A قرار داد و در این حالت طول اولیه بین ابتدا و انتهای مخزن Li- با اندیس i -است. در ابتدا در مقدار هلیوم در سمت چپ و راست به ترتیب m1 و m2 است. و دمای اولیه Ti - با اندیس i - ، فشار خروجی (‌محیط) P0 و Cp و Cv به ترتیب طرفیت گرمایی در فشار و حجم ثابت است. فرض کنید پیستون را به آرامی به سمت داخل ( سمت چپ) تا زمانی که شیر می خواهد باز شود هل میدهیم و قبل از باز شدن از هل دادن جلوگیری میکنیم و دوباره این کار را تکرار میکنیم به طوری که پیستون به بخش میانی نزدیک شود. با صرف نظر از اصطکاک مقدار کار توسط نیروی خارجی را در طی این فرایند حساب کنید.