Решение к задаче 5. Изобарный процесс

Решение к задаче 5. Изобарный процесс

Согласно первому закону термодинамики Решение к задаче 5. Изобарный процесс 1 При изобарном расширении газ совершает работу, потому что объем газа увеличивается. Но и внутренняя энергия газа тоже увеличивается, так как при изобарном расширении газ нагревается (см. § 26. Газовые процессы), а внутренняя энергия идеального газа пропорциональна его абсолютной температуре. Таким образом, при изобарном расширении только часть подведенного к газу количества теплоты переходит в работу. Наша задача — определить, какая именно часть.

Найдем соотношение между совершенной газом работой Решение к задаче 5. Изобарный процесс 2 и изменением внутренней энергии газа Решение к задаче 5. Изобарный процесс 3 при изобарном процессе. Мы уже знаем, что в данном случае Решение к задаче 5. Изобарный процесс 4 где Решение к задаче 5. Изобарный процесс 5 — давление газа, Решение к задаче 5. Изобарный процесс 6 — изменение его объема. Внутренняя энергия газа Решение к задаче 5. Изобарный процесс 7 поэтому при изобарном процессе, когда давление остается постоянным, Решение к задаче 5. Изобарный процесс 8 Сравнивая это выражение с формулой для работы, получаем, что Решение к задаче 5. Изобарный процесс 9

Таким образом, в данном случае первый закон термодинамики Решение к задаче 5. Изобарный процесс 10 принимает вид Решение к задаче 5. Изобарный процесс 11 Представляя это соотношение в виде Решение к задаче 5. Изобарный процесс 12 мы видим, что при изобарном расширении только 2/5 подведенной к газу энергии расходуется на совершение работы. Подставляя численные данные, получаем, что в данном случае Решение к задаче 5. Изобарный процесс 13



Молекулярная физика и термодинамика.