151
Rozwiązania zadań ze zbioru "MENDLA
N ■ m = J
3 • 100000Pa • 1 rr?
U = 150000-^r • m3
U = 150000 J U= 150 kJ
Odp.: Energia wewnętrzna gazu wynosi 150 kJ.
Zgodnie z I zasadą dynamiki zmiana energii wewnętrznej układu jest równa sumie wykonanej pracy W i dostarczonego ciepła Q.
AU = W + Q
AU - zmiana energii wewnętrznej
W - wykonana praca
Q - dostarczone ciepło
Energia wewnętrzna układu jest stała, więc AU = 0 0 = W + Q
a) W = - Q
Jeżeli energia wewnętrzna układu jest stała, wówczas praca wykonana przez układ jest równa co do wartości ciepłu pobranemu przez ten układ, a więc w podpunkcie a stwierdzenie jest fałszywe.
b) Jeżeli AU = 0, to nie zawsze praca W = 0. Jeżeli układ pobierze ciepło lub je odda to praca W będzie > 0 lub < 0.
Prawdziwe jest stwierdzenie w podpunkcie c).
Jeżeli AU = 0, wówczas W + Q = 0
skąd Q = - W, co oznacza, że układ oddaje ciepło równe co do wartości pracy wykonanej nad układem.
Znak "oznacza, że układ oddaje ciepło.
Zgodnie z I zasadą termodynamiki AU = Q + W
Zmiana energii wewnętrznej gazu jest sumą dostarczonego ciepła i pracy wykonanej nad układem.
a) Przy ogrzewaniu gazu płomieniem palnika rośnie jego energia wewnętrzna w wyniku dostarczenia ciepła Q.
__Rozwiązania zadań ze zbioru "MENDLA"__152
'li) Jeżeli gaz sprężamy za pomocą tłoka to jego energia wzrośnie w wyniku wykonania pracy W nad gazem.
Odcinek 1-2 przedstawia przemianę izochoryczną.
V = const.
Odcinek 2-3 przedstawia przemianę izotermiczną T = const.
Odcinek 3-1 przedstawia przemianę izobaryczną p = const.
W wyniku przemiany izobarycznej gaz ze stanu 1 przeszedł w stan 2, a ponieważ V = const, więc wykonana praca W = 0. Temperatura gazu wzrosła, stąd również jego energia wewnętrzna wzrosła.
Gaz pobrał ciepło Q. Nanosimy znak"+"