termodynamika - przemiana ciepła / pracy fizykadasielubic: Witam, przychodzę o pomoc w takim oto zadaniu. Układ termodynamiczny poddano przemianom od stanu początkowego A do B, od B do C i od C do A. Mam do uzupełnienia ( + , − , 0) taką oto tabelkę : −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− | | Q | W | ΔE_w | | A −> B | | | + | | B −> C | + | | | | C −> A | | | | −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− Oraz obliczyć wartość całkowitej pracy wykonanej przez układ w tym zamkniętym cyklu.

	V
W A −−> B mamy izobarę. Ponieważ		= const a objętość nam rośnie, to ciepło musi spadać
	T

czyli minusik. Pracę liczymy ze wzoru W = p(V₂ − V₁) = 20 *(3−1) = 20*2 = 40 J, czyli do pracy też leci plusik. W B −−> C mamy izochorę, a w takiej przemianie z definicji nie wykonuje się żadna praca. Z I zasady termodynamiki mamy U = Q + W, ale w izochorze W = 0. W takim razie ponieważ w treści było podane, że w tej przemianie ciepło jest dodatnie, to z przekształconego wzoru U = Q + 0, wychodzi że energia również będzie tutaj dodatnia, a więc plusik. Tą część udało mi się zrobić, ale zupełnie nie wiem jak zabrać się za przemianę C −−> A, także proszę o pomoc.

'Leszek: Przede wszystkimzalezy to od " umowy" w niektorych podrecznikach podane jest , ze jezeli ogrzewamy gaz to Q> 0 , jezeli nad gazem wykonujemy prace to W> 0 , jezeli rosnie temperatura to ΔE_w > 0 Przy takiej umowie otrzymujemy : A→B : p = const. V rosnie , T rosnie , ogrzewamy gaz Q>O , W< 0 bo gaz wykonuje prace przeciwko sila zewnetrznym , ΔE_w > 0 B →C : V = const. p rosnie , T rosnie ogrzewanie gazu , Q>0 , W= 0 , ΔE_k >0 C→A: p maleje ,V maleje , T maleje oziembianie gazu , Q< 0 , W< 0 , ΔE_k <0 Calkowita praca rowna jest polu trojkata : W= 0,5*( 40 − 20)(3 − 1) = 20 J

fizykadasielubic: Dziękuję za szybką odpowiedź! Jeżeli można, to czy mógłbym prosić jeszcze o dokładniejsze wytłumaczenie sytuacji C −−> A? Chodzi mi o zrozumienie schematu, żebym mógł dalej sam rozwiązywać podobne zadania w domu/szkole. Pierwsze dwie przemiany są logiczne (chociaż nie zauważyłem swojego błędu z pracą w pierwszej przemianie, dziękuję za poprawienie mnie), ale trzecia jest dość myląca. Nie jest to izoterma/izobara/izochora, więc nie wiem jakiego wzoru tu użyć, a na wyczucie jeszcze tego nie łapię.

'Leszek: Wszystkie zmiany sprawdzamy z rownania stanu gazu np.

pA*VA		pC*VC
	=
TA		TC

C→A to nie jest zadna ze znanych przemian wiec nie szukaj jej nazwy , ale zauwaz ,ze p_A < p_C oraz V_A < V_C czyli T_A < T_C , cieplo jest odbierane .

fizykadasielubic: Rzeczywiście, a skoro ciepło jest odbierane, to układ musi wykonywać jakąś pracę żeby tracić to ciepło, a więc praca będzie ujemna. Skoro i praca i ciepło są ujemne, to z I zasady termodynamiki również energia musi być ujemna. O to chodziło? Dobrze myślę? Czy da się do takich rozwiązań dojść bardziej ,,oficjalnie" ( z jakiegoś dowodu/wzoru), czy (nie)stety trzeba tutaj po prostu myśleć logicznie i w ten sposób dojść do rozwiązania? Dziękuję za pomoc!

||: Myślec trzeba zawsze i..do końca w C→A Q < 0 ale W > 0 czyli znak E_w zalezy od tego który z tych składników jest większy, sprawdź to !

'Leszek: Energia wewnetrzna E_w jest wprostproporcjonalna do zmany temperatury ΔE_w = nc_v *ΔT , jak rosnie temperatura to ΔE_w > 0 W przemianie C→A temperatura maleje ( wynika to z rownania stanu gazu )wiec ΔE_w < 0

fizykadasielubic: Teraz juz wszystko jasne, bardzo dziękuję za pomoc

123: @110:04 to I zas. termodynamiki w tym przypadku nie obowiązuje ?

'Leszek: I zasada termodynamiki obowiazuje , to jedna z najbardziej podstawowych zasad fizyki , gdzie Ty widzisz , ze w przemianie C→ A ta zasada nie obowiazuje ?

daras: @fizykadasielubic wyciągasz błędne wnioski: 19:51 cytuję: "W A −−> B mamy izobarę. Ponieważ p = const a objętość nam rośnie, to ciepło musi spadać czyli minusik." Nie minusik lecz plusik, bo temperatura (w kelwinach) rośnie proporcjonalnie do objętości. i dalej: "W takim razie ponieważ w treści było podane, że w tej przemianie ciepło jest dodatnie, to z przekształconego wzoru U = Q + 0, wychodzi że energia również będzie tutaj dodatnia, a więc plusik." Tutaj dobrze ale nie wynika to z tego, że zaznaczono w tabelce plusik lecz z tego, że wzrosła temperatura gazu T_c > T_B > T_a @'Leszek 20:47 "C→A: p maleje ,V maleje , T maleje oziembianie gazu , Q< 0 , W< 0 , ΔEk <0" Jeśli traktujemy pracę sił zewnętrznych jako dodatnią to w tej przemianie W > 0. Czyli słusznie jak zaznaczył || znak ΔU będzie zależał od porównania tej pracy z ilością oddanego ciepła.

anon: Czy pracy w przemianie C −−> A nie możemy policzyć z całki ∫_C^A pdV? Wtedy wynik wychodzi ujemny.

'Leszek: Dla gazu doskonalego energia wewnetrzna jest : U = nc_v * T , jezeli maleje T , maleje U czyli ΔU < 0 , natomiast problemy moga byc z praca W , w niektorych podrecznikach spotykam , ze jezeli gaz wykonuje prace przeciwko sila zewnetrznym to W < 0 lub w innym podreczniku , ze jest odwrotnie , ale z energia wewnetrzna nigdy tak nie ma .

jg: Małe pytanie nie w temacie, ktoś robi pracę domową nr 4 na pewnej politechnice?

fizykadasielubic: Nie zaprzeczam, nie zaprzeczam