Как тепло постоянно в адиабатическом процессе - физиков.нет
Купить гитару в Москве
2 голосов
/

Рассмотрим адиабатический цилиндр с прикрепленным поршнем. $Q=0$ в этом случае и выполненная работа равна изменению внутренней энергии. Если я работаю над поршнем, то его внутренняя энергия увеличивается, а значит, и тепло, потому что тепло - это мера внутренней энергии идеального газа. Так как же мы говорим, что тепло постоянно в адиабатическом процессе?

Ответы [ 5 ]

3 голосов
/

Понятие тепла может быть довольно хитрым. Ваш цилиндр и поршень - это система, а все, что находится за ее пределами, - это окружение. Система имеет внутреннюю энергию, которая является суммой кинетической энергии и потенциальной энергии всех молекул, которые составляют систему. Есть два процесса, посредством которых энергия может течь в или из системы. Один называется рабочим, а другой нагревается.

Если у вас есть адиабатическое изменение, это означает, что тепло не может течь внутрь или наружу системы.
Ваша ошибка в том, что вы думаете, что из-за того, что температура системы увеличилась, количество тепла, которое получает система, также увеличилось. Это неправда. Концепция того, что система хранит тепло внутри себя, неверна. Тот факт, что средняя кинетическая энергия молекул увеличилась, т.е. температура системы увеличилась, не означает, что система имеет больше тепла внутри нее. В случае адиабатического изменения это увеличение внутренней энергии должно быть результатом работы, выполняемой в системе.

2 голосов
/

Тепло не является государственной функцией. Мы не говорим тепло системы. Вместо этого это один из способов изменения внутренней энергии системы (которая является функцией состояния), другой - работа. В адиабатическом процессе мы не говорим, что тепло постоянно, а тепло $= 0$. Это энтропия системы, которая постоянна в адиабатическом процессе.

1 голос
/

Ответ прост:

$Q=0$ означает, что нет теплообмена между системой и окружающей средой, поэтому единственный способ подать энергию в систему - это выполнять работу, а когда вы работаете, вы увеличиваете внутреннюю энергию и, следовательно, повышаете температуру.

Дополнительно:

в адиабатическом процессе $PV^\gamma=constant$, где $\gamma=C_p/C_v$, и мы знаем, что $PV=nRT$, поэтому мы можем сказать, что $TV^{\gamma-1}=constant$, так что если ваш идеальный газ был подвергнут какой-либо работе, которая уменьшит его объем. Из-за изменения объема происходит изменение температуры. И внутренняя энергия напрямую связана с изменением температуры, имеющейся в системе.

и вот система - ваш идеальный газ

1 голос
/

В термодинамике термин «тепло» Q зарезервирован специально для обозначения тепловой энергии, которая протекает через границу системы из ее окружения. Если тепло течет от системы до ее окружения, тогда Q отрицательно.

1 голос
/

Тепло - это название, данное потоку энергии от одного тела к другому в силу разницы температур между двумя телами.

Вы не говорите, что "у этого тела столько-то тепла " Вы можете только сказать, что было такое-то количество теплового потока между этими двумя телами


Если тело полностью изолировано, тогда нет никакой возможности входить или выходить из энергии (по определению изолятора). Следовательно, тепловой поток называется нулевым.


В адиабатических системах условие именно так. Следовательно, если существуют системы, взаимодействующие в изолированном пространстве (то есть они не могут извлекать энергию из остальной части вселенной), то, очевидно, им приходится работать с количеством энергии, которое у них уже есть.


Тело имеет свою температуру из-за вибраций его молекул, если от него идет поток тепла, то вибрации уменьшаются, а его внутренняя энергия уменьшается. Это изменение внутренней энергии является единственной доступной энергией в адиабатической системе для выполнения требуемой работы.

Добро пожаловать на сайт физиков.нет, где вы можете задавать вопросы и получать ответы от других членов сообщества.
...