Csak nem értem meg a pontos különbséget az izotermikus és a szabad terjeszkedés között: a szabad terjeszkedésben azóta nincs munka nincs külső külső nyomás. Ami az izotermikus tágulást illeti, nincs nyomás, akkor hogyan kell elvégezni a munkát ebben az esetben?
Megjegyzések
- Szabad terjeszkedés esetén a külső nyomás nulla. Izotermikus expanzió esetén nem változtatjuk meg a külső nyomást. Inkább hagyjuk, hogy a leadott hő közvetlenül a munka formájába kerüljön. A munka kifejezése $ P \ háromszög V $. Tehát látható, hogy szabad tágulás esetén az elvégzett munka nulla, mivel a külső nyomás nulla. Az izotermikus táguláshoz a külső nyomás állandó, nem feltétlenül nulla.
Válasz
Szabad terjeszkedésben nincs munka, mivel nincs külső l külső nyomás.
Ez minden bizonnyal igaz, sőt szabad terjeszkedés egy irreverzibilis folyamat, amelynek során a gáz egy szigetelt, kiürített kamrává tágul, úgy gondolhat rá, mint egy dugattyúval ellátott tartályra, és a gázt vákuumban tágulni hagyják.
Ennélfogva nyilvánvaló, hogy a bővítés során $ P_ {ext} = 0 $, tehát a $ W = 0 $. Az ideális gáz esetében ez a folyamat gyorsan megtörténik, így nincs hőmérséklet-emelkedés, tehát $ dT = 0 $, tehát a termodinamika első törvénye szerint $ Q = 0 = W $, és mivel a belső energia csak a hőmérséklet függvénye, tehát $ dU = 0 $ is.
Tehát ez ingyenes terjeszkedés volt.
Most az izotermikus terjeszkedés:
Itt, ha látjuk és jellemezzük az állapotokat az izotermikus terjeszkedés után és előtt láthatjuk: $$ T_1 = T_2 $$, de más mennyiségek eltérnek, például a külső nyomás állandó, nem feltétlenül nulla.
Ezért az elvégzett munkát a következők adhatják:
$$ W_ {1 \ rightarrow 2} = – \ int_ {1} ^ {2} pdV $$ és mint $$ p = \ frac {nRT} {V} $$
Az elvégzett munka megadható, $$ W_ {1 \ rightarrow 2} = – \ int_ {1} ^ {2} \ frac {nRT} {V} dV $$ $$ W_ {1 \ rightarrow 2} = – nRT ln \ frac {V_2} {V_1} $$
Ezért az elvégzett munka izotermikus terjeszkedés esetén eltér a szabad terjeszkedésétől.
Megjegyzések
- hmm..so ritvik coudary u azt mondják, hogy szabad terjeszkedés esetén nincs hő. .majd ha nincs hőmérsékletváltozás, akkor hogyan bővülne a gáz
- és ha a gáz némi Q hőenergiát igényel a táguláshoz, akkor változást kell eredményeznie az U belső energiának vagy az elvégzett munkának W, mert Q = U + W
- @BhargavaSisirKurella nincs összefüggés a gáz hőmérséklete változása és tágulása között, még akkor is, ha a hőmérséklet nem változtatja meg ' a gázt.
- Az ideális gázok szabad tágulása esetén, ami visszafordíthatatlan folyamat , nem vesznek fel és nem adnak le hőt , és van nincs hőmérsékletváltozás , ezért az eredmény. Lásd még: Joule-bővítés
Válasz
Itt nincs a hőmérséklet fogalma, mert a szabad tágulás kezdeti feltételét akkor feltételezzük, ha a rendszert megfelelően szigeteljük, ami azt jelenti, hogy a rendszer és a környezete között nincs hőkölcsönhatás, azonban személyes véleményem szerint a rendszer hőmérséklete megpróbálja változás a gyors folyamat során, de mivel a rendszer szigetelt, hőátadás nem történik meg, és végül nem lesz változás a rendszer belső energiájában.
Remélem, néhányan kijavíthatnak .
Köszönöm