DANE:
SZUKANE:
WZÓR:
Wyznaczamy pracę gazu w przemianie 1 → 2:
Wyznaczamy pracę gazu w przemianie 2 → 3:
Wyznaczamy pracę gazu w przemianie 3 → 4:
Wyznaczamy zmianę energii wewnętrznej:
Wykonaną pracę
wyznacz jako pole pod wykresem przedstawionej przemiany. Zauważ, że w przypadku przemian 1 → 2 oraz 3 → 4 są to pola prostokątów o bokach długości, oraz
. Ponieważ objętość gazu rośnie w każdej z tych przemian, to gaz wykonuje pracę dodatnią
.
W przypadku przemiany izochorycznej 2 → 3 objętość nie ulega zmianie, więc gaz nie wykonuje żadnej pracy.
Wyznacz przyrost energii wewnętrznej
, korzystając ze wzoru
, gdzie
– liczba moli gazu,
– ciepło molowe w przemianie izochorycznej,
– zmiana temperatury.
Zauważ, że skoro mamy do czynienia z helem, to liczba jego stopni swobody wynosi
, ponieważ jest ona gazem jednoatomowym. Ciepło molowe w przemianie izochorycznej wyraża się wzorem
, gdzie
– stała gazowa.
Skorzystaj z wyznaczonej w podpunkcie a) temperatury końcowej gazu.