Je nobtiens pas la différence exacte entre lexpansion isotherme et lexpansion libre: en expansion libre, il ny a pas de travail effectué depuis Il ny a pas de pression externe externe. Quant au cas de la dilatation isotherme, aucune pression nest appliquée, alors comment le travail est-il dit dans ce cas?
Commentaires
- Bien en expansion libre, la pression externe est nulle. En cas de dilatation isotherme, on ne change pas la pression externe. Au contraire, on laisse la chaleur fournie aller directement sous forme de travail. Lexpression du travail est $ P \ triangle V $. Ainsi, vous pouvez voir dans le cas de lexpansion libre, le travail effectué est nul car la pression externe est nulle. Pour lexpansion isotherme, la pression externe est constante, pas forcément nulle.
Réponse
En expansion libre, aucun travail nest effectué car il ny a pas dexterna l pression externe.
Cest certainement vrai, en fait expansion libre est un processus irréversible dans lequel un gaz se dilate dans une chambre isolée sous vide, vous pouvez le considérer comme un conteneur ann avec un piston et le gaz se dilate sous vide.
Par conséquent, il est évident que $ P_ {ext} = 0 $ pendant lexpansion, donc le $ W = 0 $. Maintenant, pour un gaz parfait, ce processus se produit rapidement donc il ny a pas non plus délévation de température, donc $ dT = 0 $, donc selon la première loi de la thermodynamique $ Q = 0 = W $ et puisque lénergie interne nest quune fonction de la température, donc $ dU = 0 $ également.
Cétait donc pour lexpansion libre.
Maintenant pour lexpansion isotherme:
Ici si nous voyons et caractérisons les états après et avant lexpansion isotherme, nous pouvons voir: $$ T_1 = T_2 $$ mais dautres quantités diffèrent, comme la pression externe est constante, pas nécessairement nulle.
Par conséquent, le travail effectué peut être donné par:
$$ W_ {1 \ rightarrow 2} = – \ int_ {1} ^ {2} pdV $$ et as $$ p = \ frac {nRT} {V} $$
Le travail effectué peut être donné comme suit: $$ W_ {1 \ rightarrow 2} = – \ int_ {1} ^ {2} \ frac {nRT} {V} dV $$ $$ W_ {1 \ rightarrow 2} = – nRT ln \ frac {V_2} {V_1} $$
Et par conséquent, le travail effectué diffère en cas dexpansion isotherme par rapport à celui dexpansion libre.
Commentaires
- hmm..so ritvik coudary u dire quil ny a pas de chaleur gagnée dans le cas dune expansion libre. . puis sil ny a pas de changement de température, comment le gaz se dilaterait-il
- et si le gaz prend de lénergie thermique Q pour se dilater, cela doit entraîner un changement dénergie interne U ou un travail effectué W car Q = U + W
- @BhargavaSisirKurella il ny a pas de relation entre le changement de température et lexpansion du gaz, cest-à-dire même si la température ne change pas ' t le gaz peut se dilater.
- Dans le cas de la dilatation libre pour les gaz parfaits, qui est un processus irréversible , aucune chaleur nest absorbée ou émise et il y a également pas de changement de température , doù le résultat. Voir également Expansion Joule
Réponse
Il ny a pas de concept de température ici car la condition initiale dexpansion libre est supposée si le système est correctement isolé, ce qui signifie quil ny a pas dinteraction thermique entre le système et son environnement, mais à mon avis personnel, la température du système essaiera de changement au cours de ce processus rapide, mais comme le système est isolé, aucun transfert de chaleur naura lieu et à la fin il ny aura pas de changement dans lénergie interne du système.
Jespère que certains dentre vous pourront me corriger .
Merci