Ik snap gewoon niet het exacte verschil tussen isotherme uitbreiding en vrije uitbreiding: bij vrije uitbreiding is er geen werk omdat er geen is geen externe druk van buitenaf. In het geval van isotherme uitzetting wordt er geen druk uitgeoefend, hoe wordt dan gezegd dat het werk in dat geval wordt gedaan?
Opmerkingen
- Welnu, bij vrije uitzetting is de externe druk nul. In het geval van isotherme uitzetting veranderen we de externe druk niet. In plaats daarvan laten we de toegevoerde warmte rechtstreeks in de vorm van werk gaan. De uitdrukking voor werk is $ P \ driehoek V $. U kunt dus zien dat in het geval van vrije uitzetting, het verrichte werk nul is, aangezien de externe druk nul is. Voor isotherme uitzetting is de externe druk constant, niet noodzakelijk nul.
Answer
Bij gratis uitbreiding is er geen werk omdat er geen externa is l externe druk.
Dat “is zeker waar, in feite gratis uitbreiding is een onomkeerbaar proces waarbij een gas uitzet in een geïsoleerde geëvacueerde kamer, je kunt het zien als een container met een zuiger en het gas wordt achtergelaten om in vacuüm uit te zetten.
Daarom is het duidelijk dat $ P_ {ext} = 0 $ tijdens de uitbreiding, dus $ W = 0 $. Voor een ideaal gas verloopt dit proces nu snel, dus er is ook geen temperatuurstijging, dus $ dT = 0 $, dus volgens de eerste wet van de thermodynamica $ Q = 0 = W $ en aangezien interne energie alleen een functie is van temperatuur, dus $ dU = 0 $ ook.
Dus dat was voor gratis uitbreiding.
Nu voor isotherme uitbreiding:
Hier als we de staten zien en karakteriseren na en voor isotherme expansie kunnen we zien: $$ T_1 = T_2 $$ maar andere hoeveelheden verschillen, zoals de externe druk is constant, niet noodzakelijk nul.
Daarom kan werk worden gegeven door:
$$ W_ {1 \ rightarrow 2} = – \ int_ {1} ^ {2} pdV $$ en als $$ p = \ frac {nRT} {V} $$
Werk dat is gedaan, kan worden opgegeven als: $$ W_ {1 \ rightarrow 2} = – \ int_ {1} ^ {2} \ frac {nRT} {V} dV $$ $$ W_ {1 \ rightarrow 2} = – nRT ln \ frac {V_2} {V_1} $$
En daarom verschilt het geleverde werk in het geval van isotherme expansie in vergelijking met dat van gratis expansie.
Opmerkingen
- hmm..dus ritvik coudary u zegt dat er geen warmte wordt gewonnen in het geval van gratis expansie. . als er dan geen temperatuurverandering is, hoe zou het gas dan uitzetten
- en als het gas wat warmte-energie Q nodig heeft om uit te zetten, dan moet dit resulteren in een verandering van interne energie U of werk gedaan W omdat Q = U + W
- @BhargavaSisirKurella er is geen verband tussen de temperatuurverandering en uitzetting van het gas, dat wil zeggen zelfs als de temperatuur niet verandert, kan het gas uitzetten.
- In het geval van vrije expansie voor ideale gassen, wat een onomkeerbaar proces is, wordt er geen warmte opgenomen of afgegeven en is er ook geen temperatuurverandering , vandaar het resultaat. Zie ook Joule-uitbreiding
Answer
Er is hier geen concept van temperatuur omdat de initiële toestand van vrije uitzetting wordt verondersteld als het systeem goed is geïsoleerd, dat wil zeggen dat er geen warmte-interactie is tussen systeem en omgeving is toegestaan, maar naar mijn persoonlijke mening zal de temperatuur van het systeem proberen om verandering tijdens dit snelle proces, maar aangezien het systeem geïsoleerd is, zal er geen warmteoverdracht plaatsvinden en zal er uiteindelijk geen verandering zijn in de interne energie van het systeem.
Ik hoop dat sommigen van jullie mij corrigeren .
Bedankt