Question

Jak zmienia się zgodnie z I zasadą termodynamiki energia wewnętrzna w poszczególnych przemianach???

Answer 1

Wzrasta

Answer 2

Witam,

podaję rozwiązanie:

 

1. Przemiana izotermiczna.

W czasie przemiany izotermicznej nie zmienia się temperatura gazu, a więc nie zmienia się też średnia energia kinetyczna cząsteczek gazu. Wobec tego nie będzie zmieniać się także energia wewnętrzna gazu (ΔU = 0).

 

2. Przemiana izochoryczna.

Podczas przemiany izochorycznej nie zmienia się objętość gazu, a więc nie jest wykonywana praca (W = 0).

Wobec tego I zasadę termodynamiki dla tej przemiany można zapisać następująco:          ΔU = Q

Podczas przemiany izochorycznej energia wewnętrzna gazu rośnie
o wartość ciepła dostarczonego do gazu w czasie jego ogrzewania,
zaś w czasie oziębiania maleje o wartość ciepła oddanego do otoczenia.

 

3. Przemiana izobaryczna.

Jeżeli ogrzewamy gaz pod stałym ciśnieniem, to mamy do czynienia z przemianą izobaryczną gazu doskonałego (p=const.) Na skutek dostarczenia ciepła gaz rozszerza się (rozpręża się) i wykonuje pracę; jednocześnie rośnie temperatura gazu.

Wobec tego I zasadę termodynamiki można zapisać następująco:

 ΔU =  Q – W

 

Z powyższego zapisu wynika, że energia wewnętrzna gazu zmieni się, tzn. wzrośnie o Q, czyli o dostarczone ciepło. Jednak energia wewnętrzna nie będzie wynosiła Q, gdyż trzeba wziąć pod uwagę straty energii podczas wykonanej pracy przez rozprężający się gaz.

 

Natomiast przy oziębianiu izobarycznym, kiedy gaz oddaje ciepło do otoczenia, maleje jego temperatura (ΔU<0) i objętość – gaz ulega sprężeniu (W>0). 

Wtedy I zasadę termodynamiki można zapisać następująco:

–ΔU = –Q + W  →  W= Q – ΔU

 

4. Przemiana adiabatyczna.

W czasie przemiany adiabatycznej podczas sprężania gazu nie ma wymiany ciepła z otoczeniem, a więc Q = 0.

Wobec tego I zasadę termodynamiki dla tej przemiany można zapisać:

ΔU = W

Zatem przyrost energii wewnętrznej gazu równy jest wartości pracy wykonanej nad gazem podczas jego sprężania.

 

Z kolei przy rozprężaniu adiabatycznym mamy następującą sytuację:

–ΔU = –W

 

Wobec tego energia wewnętrzna gazu maleje o wartość wykonanej przez gaz pracy w czasie rozprężania.

 

proszę bardzo, pozdrawiam :)