zuzanna_4 214 wyśw. 20-03-2023 13:55

2023P 6.3.

Zadanie z przykładowego arkusza dla nowej formuły. Wykaż że w przemianie A-C gaz pobiera ciepło z otoczenia. Powołaj się na odpowiednie właściwości przemian i zapisz niezbędne zależności fizyczne.

Hej , nie jestem w stanie niestety wstawić zdjęcia treści i wykresu, ale byłby w stanie ktoś wytłumaczyć mi jak się zabrać za tego typu przykłady, jak w nich postępować, aby dojść do odpowiedniego wniosku? Wróciłam ostatnio do termodynamiki i mam z tym problem.


fizyka termodynamika Dodaj post do ulubionych Poproś o pomoc
s.gugula 21-03-2023 13:54

Jednego konkretnego schematu postępowania raczej nie ma, natomiast zawsze użyteczne będzie stosowanie pierwszej zasady termodynamiki, równania Clapeyrona, równań na ciepło w przemianie izochorycznej i izobarycznej i wiedza o tym, że gdy przemiana jest np. izotermiczna, to nie zmienia się temperatura, a co za tym idzie energia wewnętrzna, gdy przemiana jest adiabatyczna, to nie wymieniane jest ciepło (Q = 0) itp. Ponadto mamy tu wskazówkę mówiącą jak warto się za to zabrać. Rozważmy faktycznie np. cykl kołowy A - C - D - A. Skoro wracamy do punktu startowego, to znaczy, że w całym cyklu energia wewnętrzna się nie zmieniła, czyli deltaU = 0. Widzimy również, że w takim cyklu poruszamy się zgodnie z ruchem wskazówek zegara, więc praca wykonana przez gaz jest w nim dodatnia. Czyli Wg > 0, a to oznacza, że praca wykonana przez siły zewnętrzne jest ujemna, czyli W < 0 (to jest ta praca, ktora siedzi we wzorze na pierwszą zasadę termodynamiki). I teraz stosując własnie pierwszą zasadę termodynamiki możemy zpaisać, że: deltaU = Q + W, a zatem w naszym przypadku: 0 = Q + W, czyli Q = -W, a zatem Q > 0, co oznacza, że ciepło w całym cyklu zostało pobrane. Cykl skłąda się natomiast z trzech przemian: AC, CD i DA.DA jest przemianą adiabatyczną, więc w niej ciepło nie jest ani pobierane ani oddawane, zostają nam zatem do rozpatrzenia przemiany AC i CD. Przemiana CD jest przemianą izochoryczną, w której maleje ciśnienie, a jeśli tak jest, to z równania Clapeyrona wiemy, że maleje rownież temperatura, co oznacza, że ciepło w tej przemianie było oddawane. Skoro zaś w całym cyklu ciepło musiało być pobierane, a w przemianie DA ciepło nie było wymieniane, a w przemianie CD było oddawane, to w przemianie AC musiało ono być pobierane przez gaz. Co kończy nasz dowód :)


zuzanna_4 21-03-2023 20:13

Dziękuję bardzo