Jak to wykazać?
Dlaczego "praca wykonana nad gazem w przemianie P1 jest większa co do wartości niż praca wykonana przez gaz w przemianie P2"? Pole pod wykresem P2 jest większe niż pole pod P1. W karcie wzorów jest wzór "związek pracy siły parcia z polem..." to chodzi o pracę sił zewnętrznych czy gazu?
Ups, w mojej poprzedniej wypowiedzi pomyliłem oznaczenia, miało oczywiście być: praca wykonana nad gazem w przemianie P2 jest większa co do wartości niż praca wykonana przez gaz w przemianie P1 (jest to bowiem pole pod wykresem). Przepraszam za tę pomyłkę i dziękuję za czujność. Cała reszta rozumowania jest już oczywiście ok.
Co do zaś samego wzoru z karty to właśnie zależy, w którą stronę przebiega przemiana. Jeśli objętość rośnie to oznacza to, że praca gazu jest wtedy dodatnia i pole pod wykresem to praca gazu. Wtedy praca sił zewnętrznych to oczywiście też pole pod wykresem, ale ze znakiem minus. I analogicznie jeśli objętośc maleje, to praca sił zewnętrznych jest wtedy dodatnia i pole pod wykresem to praca sił zewnętrznych (wówczas praca gazu to pole pod wykresem z minusem).
I w tym zadaniu jest tak, że w P2 dodatnia jest praca sił zewnętrznych i stanowi ona pole pod wykresem, które jest większe niż pole pod wykresem w przemianie P1, dla której to własnie praca gazu jest dodatnia.
Mam nadzieję, że to wyjąsnia sprawę, oczywiście w razie dalszych pytan proszę śmiało pisac.
Najprościej wykorzystując pierwszą zasadę termodynamiki (I ZTD). Czyli deltaU = Q + W. I teraz widzimy, że w całym jednym cyklu wracamy do punktu początkowego, więc deltaU = 0. Zauważymy następnie, że praca wykonana nad gazem w przemianie P1 jest większa co do wartości niż praca wykonana przez gaz w przemianie P2 (jest to bowiem pole pod wykresem). Czyli łącznie w całym cyklu wartość W z I ZTD jest dodatnia, a to oznacza, że Q musi być ujemne. Czyli w całym cyklu gaz oddał ciepło do otoczenia. Oznacza to, że co do wartości bezwzględnej wszelkie ciepło oddane przez gaz w cyklu musi być większe niż ciepło pobrane, czyli faktycznie |Qodd| > |Qpob|.
Co więcej, zgadza się to oczywiście z naszymi obserwacjami, o których mówiliśmy na zajęciach - przemiany idą przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, więc jest to cykl pompy ciepła, więc |Qodd| > |Qpob|.