등온 확장과 자유 확장의 차이점

따라서 확장 중에 $ P_ {ext} = 0 $이 분명하므로 $ W = 0 $이됩니다. 이제 이상 기체의 경우이 과정이 빠르게 발생하므로 온도 상승도 없습니다. 따라서 $ dT = 0 $, 열역학 제 1 법칙에 따라 $ Q = 0 = W $ 그리고 내부 에너지는 온도의 함수일 뿐이므로 그래서 $ dU = 0 $도 마찬가지입니다.

그래서 그것은 무료 확장을위한 것이 었습니다.

이제 등온 확장의 경우 :

여기서 우리가 상태를보고 특성화하면 등온 팽창 전후에는 $$ T_1 = T_2 $$를 볼 수 있지만 외부 압력이 일정하지 않고 반드시 0이 아닌 것처럼 다른 양은 다릅니다.

따라서 작업은 다음과 같이 제공 될 수 있습니다.

$$ W_ {1 \ rightarrow 2} =-\ int_ {1} ^ {2} pdV $$ 및 $$ p = \ frac {nRT} {V} $$

완료된 작업은 다음과 같이 지정할 수 있습니다. $$ W_ {1 \ rightarrow 2} =-\ int_ {1} ^ {2} \ frac {nRT} {V} dV $$ $$ W_ {1 \ rightarrow 2} =-nRT ln \ frac {V_2} {V_1} $$

따라서 등온 확장의 경우 무료 확장과 비교하여 수행 한 작업이 다릅니다.

댓글

• hmm..so ritvik coudary u는 자유 팽창의 경우 열이 발생하지 않는다고 말합니다. . 그런 다음 온도 변화가 없다면 가스는 어떻게 팽창할까요
• 그리고 가스가 팽창하기 위해 약간의 열 에너지 Q를 필요로한다면 내부 에너지 U를 변경하거나 작업을 수행해야합니다. + W
• @BhargavaSisirKurella 온도 변화와 가스 팽창 사이에는 관계가 없습니다. 즉, 온도가 변하지 않아도 ' 가스가 팽창 할 수 있습니다.
• 비가 역적 과정 인 이상 기체에 대한 자유 팽창의 경우 열이 유입되거나 방출되지 않으며 또한 온도 변화가 없으므로 결과입니다. 줄 확장