الحرارة والتوسع الحر

يعتمد العمل الذي يقوم به النظام الديناميكي الحراري على المسار في جميع الظروف.

ضع في اعتبارك نظاما من أسطوانتين متصلتين بصمام ضغط. في البداية ، تمتلئ الأسطوانة A بغاز مثالي ، بينما تكون الأسطوانة B فارغة

في أسطوانة التسخين A ، يمتص الغاز الحرارة ، مما يزيد مؤقتا من الضغط داخل الأسطوانة A ، مما يفتح صمام الضغط. يتمدد الغاز متساوي الحرارة إلى الأسطوانة B ، مما يقلل الضغط داخل الأسطوانة A.

بالنظر إلى جزيئات الغاز الضئيلة في أنابيب التوصيل ، فإن حجم الغاز النهائي يساوي مجموع أحجام الغاز في كلتا الأسطوانتين.

هنا ، يتم العمل على صمام الضغط بسبب تسخين الغاز.

في عملية أخرى ، ضع في اعتبارك نفس النظام في حالته الأولية ، معزولا عن محيطه ، بحيث لا يتم تبادل الحرارة.

إذا تمت إزالة الصمام ، يخضع الغاز لتمدد حر سريع في الأسطوانة B ، ويصل في النهاية إلى نفس الحجم النهائي كما في العملية الأولى.

خلال هذا التمدد ، لا تتحرك الحدود ، مما يشير إلى أن العمل الذي يقوم به الغاز يساوي صفرا في ظل التمدد الحر.