Физика > Постоянное давление и объем
Изучите изобарный и изохорный процесс в термодинамике: описание термодинамических процессов, постоянные давление и объем газа, внутренняя энергия, формулы.
Изобарический процесс – газ функционирует при стабильном давлении, а изохорный – объем поддерживается стабильным.
Задача обучения
- Разобраться в изобарических и изохорных процессах.
Основные пункты
- Изобарический процесс осуществляется в условиях стабильного давления. В таком случае работа выполняется как PΔV.
- Изобарические расширения газа нуждаются в теплопередаче для поддержания стабильного давления.
- Изохорный процесс – объем остается неизменным, а значит, выполняемая системой работа приравнивается к нулю. Газ получит внутреннюю энергию.
Термин
- Внутренняя энергия – сумма всей энергии в системе, включая кинетическую и потенциальную.
Переданное в систему тепло способно преобразоваться во внутреннюю энергию или использоваться для работы в окружающей среде. Изобарный процесс – работа газа в окружающей среде со стабильным давлением. Если же поддерживается неизменный объем, то столкнулись с изохорным.
Изобарический процесс (стабильное давление)
Для изобарного процесса необходимы условия постоянного давления. В таком случае, действующая сила также будет постоянной, а работа выполняется как PΔV. Это может быть подвижный поршень в цилиндре, из-за чего давление внутри всегда пребывает под атмосферным, хотя и изолировано. То есть, система имеет динамический контакт подвижной границы с резервуаром неизменного давления. Если газ в стабильном давлении расширяется, то тепло передается в систему с определенной скоростью. Это изобарное расширение.
Изобарическое расширение газа нуждается в теплопередаче в период разложения, чтобы поддержать стабильное давление. Движение также постоянно, поэтому работа выполняется как PΔV
Изохорный процесс (неизменный объем)
Изохорным считают процесс с неизменным объемом, то есть выполняемая работа приравнивается к нулю. Для простой системы двух измерений любая тепловая энергия, получаемая снаружи, будет поглощаться в качестве внутренней.
Его еще именуют изометрическим процессом. Это может быть закрытая жестяная банка, вмещающая лишь горящий воздух. Сначала она не будет расширяться, но газ добудет внутреннюю энергию, из-за чего повысится температурный показатель и давление: ΔQ = ΔU.
Можно сказать, что система динамически изолирована жесткой чертой от окружающей среды.
Раздел Физика |
|||||
Введение | |||||
Первый закон термодинамики | |||||
Второй закон термодинамики | |||||
Энтропия | |||||
Третий закон термодинамики |