20.15
대기 중에서 상승하는 공기 분자의 부피를 생각해 보십시오. 고도에 따라 압력이 감소함에 따라 공기 분자는 단열 과정에서 부피를 증가시켜 동일한 압력을 유지하려고 합니다.
내부 에너지 변화는 몰 열 용량으로 기록되고 재배열됩니다.
이상 기체 법칙을 사용하고, 이를 미분하고, 항을 재배열하면 온도 변화에 대한 표현을 얻을 수 있습니다.
열역학 제1법칙과 이상 기체 법칙에서 얻은 온도 변화 방정식을 동일시하고 재배열하면 몰 열 용량 측면에서 방정식을 얻을 수 있습니다.
전체를 pV로 나누고 몰 열 용량 간의 관계를 사용합니다. 방정식은 비율을 사용하여 더 단순화할 수 있습니다.
적분하고 로그에 대한 일반적인 수학적 표현을 사용하면 이상 기체가 단열 과정을 거치는 조건이 압력과 부피 측면에서 얻어집니다.
유사하게, 온도-부피 및 압력-온도의 관점에서 단열 과정의 조건을 작성할 수 있습니다.
따라서 공기가 팽창하면 온도-부피 조건에 따라 온도가 떨어지고 응축되어 구름을 형성합니다.
기체의 자유 팽창은 단열 과정입니다. 그러나 자유 팽창과 단열 팽창 사이에는 거의 차이가 없습니다. 자유팽창 중에는 어떤 일도 일어나지 않으며, 내부에너지에도 변화가 없습니다. 그러나 단열 팽창의 경우에는 일이 이루어지고 내부 에너지에 변화가 발생합니다. 단열 과정 동…