等温膨張と自由膨張の正確な違いがわかりません。自由膨張では、そこから作業は行われません。は外部外部圧力ではありません。等温膨張の場合、圧力は適用されません。その場合、作業はどのように行われると言われますか?
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- 自由膨張では、外圧はゼロです。等温膨張の場合、外圧は変更しません。むしろ、供給された熱を直接仕事の形にします。仕事の式は$です。 P \ triangle V $。したがって、自由膨張の場合、外圧がゼロであるため、行われる仕事はゼロであることがわかります。等温膨張の場合、外圧は一定であり、必ずしもゼロである必要はありません。
回答
無料拡張では、外部がないため、作業は行われません。 l外圧。
確かにそうです。実際、自由拡張は、ガスが断熱された真空チャンバーに膨張する不可逆プロセスです。ピストンを備えたアンコンテナのように考えることができ、ガスは真空中で膨張します。
したがって、展開中に$ P_ {ext} = 0 $であることが明らかであるため、$ W = 0 $となります。理想気体の場合、このプロセスは迅速に発生するため、温度上昇もありません。したがって、$ dT = 0 $であり、熱力学の第1法則に従って、$ Q = 0 = W $であり、内部エネルギーは温度の関数にすぎないため、したがって、$ dU = 0 $も同様です。
これは自由膨張の場合です。
等温膨張の場合:
ここで、状態を確認して特性を評価します。等温膨張の前後で、$$ T_1 = T_2 $$を確認できますが、外圧が一定であるとは限らないなど、他の量は異なります。
したがって、実行される作業は次のようになります。
$$ W_ {1 \ rightarrow 2} =-\ int_ {1} ^ {2} pdV $$および$$ p = \ frac {nRT} {V} $$
行われた作業は、$$ W_ {1 \ rightarrow 2} =-\ int_ {1} ^ {2} \ frac {nRT} {V} dV $$ $$ W_ {1 \ rightarrow 2} =-nRTとして指定できます。 ln \ frac {V_2} {V_1} $$
したがって、等温膨張の場合と自由膨張の場合で行われる作業は異なります。
コメント
- hmm..so ritvik coudary uは、自由膨張の場合には熱が得られないと言います。 。次に、温度変化がない場合、ガスはどのように膨張しますか
- ガスが膨張するのに熱エネルギーQを必要とする場合、Q = Uであるため、内部エネルギーUまたは作業Wが変化する必要があります。 + W
- @BhargavaSisirKurella温度変化とガスの膨張との間に関係はありません。つまり、温度が変化しなくても、ガスは膨張する可能性があります。'
- 不可逆的なプロセスである理想的なガスの自由膨張の場合、熱の取り込みや放出はありません。また、 b>温度変化なし、したがって結果。 ジュール拡張
回答
システムが適切に絶縁されている場合、つまりシステムと周囲の間に熱の相互作用がない場合、自由膨張の初期条件が想定されるため、ここでは温度の概念はありませんが、私の個人的な意見では、システムの温度はこの迅速なプロセス中に変化しますが、システムが絶縁されているため、熱伝達は発生せず、最終的にはシステムの内部エネルギーに変化はありません。
あなたの何人かが私を訂正してくれることを願っています。
ありがとう