Dodano: 06.12.2023 17:43:23
Zadanie to dotyczy rozpoznawania różnych rodzajów przemian termodynamicznych. Mamy tutaj podane, że przemiana jest taka, gdzie , oraz , i mamy określić, jaka to przemiana zgodnie z pierwszą zasadą termodynamiki.
Pierwsza zasada termodynamiki mówi, że zmiana energii wewnętrznej układu jest równa sumie ciepła dostarczonego do układu i pracy wykonanej nad układem:
Jeżeli , to oznacza, że ciepło jest oddawane przez układ do otoczenia (układ się ochładza). Jeśli i , to oznacza, że praca jest wykonana przez układ (a nie nad układem), co również prowadzi do obniżenia energii wewnętrznej układu.
Teraz musimy dopasować te informacje do jednego z czterech typów przemian termodynamicznych:
Izochoryczne ochładzanie - przemiana izochoryczna odbywa się przy stałej objętości. W takim przypadku praca wynosi zero, ponieważ nie ma zmiany objętości (), więc nie pasuje to do podanych warunków ().
Izobaryczne ochładzanie - przemiana izobaryczna odbywa się przy stałym ciśnieniu. Praca może być różna od zera, ale tu szczególnie interesuje nas, że ciepło jest oddawane (), co jest zgodne z “ochładzaniem”.
Izotermiczne sprężanie - przemiana izotermiczna odbywa się przy stałej temperaturze. W takim przypadku , a zatem cała praca wykonana nad układem musi zostać oddana w formie ciepła, co nie zgadza się z tym, że .
Adiabatyczne sprężanie - przemiana adiabatyczna odbywa się bez wymiany ciepła z otoczeniem, czyli . Tutaj jednak mamy , więc to również nie jest poprawna odpowiedź.
Zgodnie z tymi rozważaniami, jedyną pasującą odpowiedzią jest izobaryczne ochładzanie, ponieważ jest to jedyna sytuacja, w której ciepło jest oddawane (), a praca jest wykonana przez układ (), co prowadzi do obniżenia energii wewnętrznej.
Pierwsze zadanie za darmo. Zarejestruj się i zobacz jak to działa.
Zarejestruj się