Zadanie 7

Sprawność silnika cieplnego obliczamy ze wzoru:
$\eta = \frac{|W_{cal}|}{Q_{pob}}$

Obliczymy pracę całkowitą w cyklu:
$|W_{cal}| = |W_{roz}| - |W_{spr}| \rightarrow |W_{cal}| = 660\,J - 550\,J = 110\,J$

Obliczymy ciepło pobrane. Zapiszemy I zasadę termodynamiki dla cyklu pracy silnika. Całkowita zmiana energii wewnętrznej gazu w cyklu wynosi zero. Przyjmiemy konwencję, zgodnie z którą ciepło pobrane z otoczenia oraz pracę podczas sprężania przyjmiemy za dodatnie, a ciepło oddane i pracę gazu przy rozprężaniu – za ujemne:
$0 = |W_{spr}| - |W_{roz}| + |Q_{pob}| - |Q_{odd}|$
$0 = 550\,J - 660\,J + |Q_{pob}| - 210\,J$
$|Q_{pob}| = -550\,J + 660\,J + 210\,J = 320\,J$

Obliczymy sprawność silnika cieplnego:
$\eta = \frac{110\,J}{320\,J} \approx 0,34$