Dane zebrane w tabeli
Stan 1 | Stan 2 | Stan 3 | Stan 4 |
p1 | p2 = 2p1 | p3 = 2p1 | p4 = p1 |
V1 | V2 = V1 | V3 = 2V1 | V4 = 2V1 |
T1 | T2 = 2T1 | T3 = 4T1 | T4 = 2T1 |
DANE:
SZUKANE:
WZÓR:
Przemiana 1 → 2:
Przemiana 2 → 3:
Przemiana 3 → 4:
Przemiana 4 → 1:
Proces | ∆U (J) | W (J) | Q (J) |
1 → 2 | 29916 | 0 | 29916 |
2 → 3 | 59832 | -39888 | 99720 |
3 → 4 | -59832 | 0 | -59832 |
4 → 1 | -29916 | 19944 | -49860 |
Zauważ, że skoro gaz jest jednoatomowy, to liczba jego stopni swobody wynosi
. Odpowiednie ciepło molowe w przemianie izochorycznej oblicz ze wzoru
, a ciepło molowe w przemianie izobarycznej
, gdzie
– stała gazowa.
W każdej przemianie wyznacz przyrost energii wewnętrznej
, stosując wzór
, gdzie
– liczba moli,
– ciepło molowe w przemianie izochorycznej,
– zmiana temperatury w danej przemianie.
W przypadku przemian izochorycznych ciepło wymienione
będzie równe przyrostowi energii wewnętrznej, ponieważ w tych przemianach nie zmienia się objętość gazu, czyli praca
nie jest wykonywana.
Dla przemian izobarycznych wyznacz ciepło ze wzoru
, a wykonaną pracę oblicz z pierwszej zasady termodynamiki, która mówi, że przyrost energii wewnętrznej jest sumą wykonanej pracy przez siłę zewnętrzną oraz wymienionego z otoczeniem ciepła.