2.7
Gaz doskonały spełnia równanie pV = nRT, a jego energia wewnętrzna zależy wyłącznie od temperatury.
Aby połączyć ten obraz molekularny z układami eksperymentalnymi, rozważmy ten sam gaz zawarty w cylindrze z ruchomym tłokiem umieszczonym w kąpieli o stałej temperaturze.
Obniżanie ciśnienia zewnętrznego stopniowo rozszerza gaz, nieznacznie obniżając temperaturę. W rezultacie ciepło z kąpieli jest przekazywane do gazu, utrzymując stałą temperaturę.
W tej odwracalnej ekspansji izotermicznej wewnętrzna zmiana energii wynosi zero, co oznacza, że ciepło oznacza wykonaną pracę.
Podstawiając równanie stanu, które jest ogólną zależnością między ciśnieniem, objętością i temperaturą, do wyrażenia pracy ciśnienia–objętościowej oraz całkując ją, wiąże się z pracą wykonaną do zmian objętości podczas izotermicznej odwracalnej ekspansji.
W przypadku rozprężania adiabatycznego, gdzie nie przenosi się ciepła, wykonana praca jest równa wewnętrznej zmianie energii.
Jeśli rozszerzalność jest odwracalna, to zrównanie pracy i energii wewnętrznej oraz zastąpienie idealnej relacji gazu na ciśnienie, łączy zmiany temperatury i objętości.
Całkowanie tego równania i jego przestawianie wiąże się z początkową i końcow
Gaz doskonały spełnia równanie stanu: pV = nRT. Energia wewnętrzna doskonałego gazu nie zależy od objętości, lecz wyłącznie od temperatury.
Rozważmy g…
Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.