Поддержание постоянной температуры системы: адиабатический процесс

Стивен Хольцнер

В физике, когда у вас есть процесс, в котором тепло не течет от системы или к ней, это называется адиабатический процесс . На первом рисунке показан пример адиабатического процесса: цилиндр, окруженный изоляционным материалом. Изоляция предотвращает попадание тепла в систему и из нее, поэтому любые изменения в системе являются адиабатическими.

Адиабатическая система не позволяет теплу выходить или проникать внутрь.Адиабатическая система не позволяет теплу выходить или проникать внутрь.

Изучая работу, проделанную во время адиабатического процесса, вы можете сказать Q = 0, поэтому



image1.png

равно - В .

Знак минус стоит перед В поскольку энергия для выполнения работы исходит от самой системы, поэтому выполнение работы приводит к снижению внутренней энергии.

Поскольку внутренняя энергия идеального газа равна U = (3/2) nRT , проделанная работа следующая:

image2.png

где Т ж представляет собой конечную температуру и Т я представляет собой начальную температуру. Итак, если газ действительно работает, эта работа происходит от изменения температуры - если температура понижается, газ действует на окружающую среду.

Вы можете увидеть, как выглядит график зависимости давления от объема для адиабатического процесса на втором рисунке. Адиабатическая кривая на этом рисунке, названная адиабата отличается от изотермических кривых, называемых изотермы. Работа, выполняемая при постоянном общем количестве тепла в системе, отображается заштрихованной областью под кривой.

мазь a & d
Адиабатический график зависимости давления от объема.Адиабатический график зависимости давления от объема.

При адиабатическом расширении или сжатии вы можете связать начальное давление и объем с конечным давлением и объемом следующим образом:

image4.png

постоянное давление, деленное на удельную теплоемкость идеального газа при постоянном объеме ( удельная теплоемкость это мера того, сколько тепла может удерживать объект):

image5.png

Как узнать эти удельные теплоемкости? Это будет дальше.

Чтобы вычислить удельную теплоемкость, нужно связать тепло, Q, и температура, Т. Обычно вы используете формулу

image6.png

представляет собой изменение температуры.

Что же касается газов, то проще говорить о молярная удельная теплоемкость, который дается C и чьи единицы - джоуль / моль-кельвин

c & d антитоксин

image7.png

При молярной удельной теплоемкости вы используете количество молей, п, а не масса, м:

image8.png

Решить для C, вы должны учитывать два разных количества, C п (постоянное давление) и C V (постоянный объем). Решено для Q, первый закон термодинамики гласит, что

image9.png

изменение внутренней энергии идеального газа, равно

image10.png

белые овальные таблетки м365

Следовательно, Q при постоянной громкости:

image11.png

Теперь посмотрим на тепло при постоянном давлении. (Q п ) . При постоянном давлении работаем (В) равно

image12.png

Поэтому вот Q при постоянном давлении:

image13.png

Итак, как получить из этого молярную удельную теплоемкость? Вы решили, что

image14.png

амитриптилин гидрохлорид 25 мг

который связывает теплообмен, Q, к разнице температур,

image15.png

через молярную удельную теплоемкость, C . Это уравнение справедливо для теплообмена при постоянном объеме, Q V ,так ты пишешь

image16.png

где C V - удельная теплоемкость при постоянном объеме. У вас уже есть выражение для Q V , так что вы можете подставить в предыдущее уравнение:

image17.png

Затем вы можете разделить обе стороны на

Ambi Fade Cream побочные эффекты

image18.png

чтобы получить удельную теплоемкость при постоянном объеме:

image19.png

Если вы повторите это для удельной теплоемкости при постоянном давлении, вы получите

image20.png

Теперь у вас есть молярная удельная теплоемкость идеального газа.

image21.png

Для идеального газа вы можете связать давление и объем в любых двух точках адиабатической кривой следующим образом:

image22.png