Самоподготовка по Физика
за кандидат-студенти и матура
Профилирана подготовка – Модул 4, Тема 4: Адиабатен процес
Съдържание на темата:
Тестови задачи от изпити:
Теория
I. Определение:
- Адиабатно изолирана система – Видяхме, че при изотермен процес трябва да имаме много бавна промяна на обема на газа, защото газът трябва да остане в топлинно равновесие с околната среда. Много често процесите протичат много бързо и те „нямат време“ да обменят топлина с околната среда (такава система, която не обменя топлина с околната среда, се нарича адиабатно изолирана система).
- Определение за адиабатен процес – Процес, при който газът променя обема си, но не обменя топлина с околната среда, т.е. Q = 0.
II. Графика на адиабатен процес.
Графиката се нарича адиабата (има формата на хипербула) и pV диаграмата е показана на Фиг. 1 в червен цвят.
III. I принцип на термодинамиката при адиабатен процес.
От I принцип на термодинамиката (формула 9) и определението за адиабатен процес (Q = 0) следва, че при адиабатен процес работата AВЪН., която външните тела извършват върху газа, води само до промяна на вътрешната му енергия ΔU и от формула (19) получаваме I принцип на термодинамиката при адиабатен процес:
(1): AВЪН. = ΔU = nCvΔT.
От това равенство може да направим изводите:
- Ако газът се свива адиабатно:
- температурата на газа се повишава, защото външните сили извършват положителна работа AВЪН.;
- работата, която газът извършва над околните тела AГАЗ, е отрицателна;
- вътрешната енергия на газа се увеличава, но механичната енергия на външните тела намалява.
- Ако имаме адиабатно разширение:
- температурата на газа се понижава, защото външните сили извършват отрицателна работа AВЪН.;
- работата, която газът извършва над околните тела AГАЗ, е положителна;
- вътрешната енергия на газа намалява за сметка на увеличаване на механичната енергия на външните тела.
IV. Сравняване между адиабатата и изотермата при идеален газ.
На Фиг. 5 е показана pV диаграмата на адиабатен процес (адиабатата е в червен цвят) и изотермен процес (изотермата е в син цвят). Виждаме, че адиабатата е „по-стръмна“ от изотермата. Това означава, че при дадено увеличение на обема налягането при адиабатен процес намалява повече, отколкото при изотермен процес, защото температурата на газа намалява. Съответно при еднакво свиване налягането на газа при адиабатен процес се увеличава повече, отколкото при изотермен процес, защото газът се загрява.
V. Уравнение на състоянието при адиабатен процес:
- Връзка между налягането и обема при адиабатен процес – Връзката между налягането p и обема V при адиабатен процес се задава с формулата:
(2): pVγ = const или p1V1γ = p2V2γ,
където γ > 1 е безразмерната величина, която се нарича показател на адиабатата (коефициент на Поасон).
Показателят на адиабатата γ може да бъде изразен чрез моларните топлинни капацитети при постоянно налягане Cp и при постоянен обем Cv:
(3):
- Връзка между абсолютната температура и обема при адиабатен процес – Връзката между абсолютната температура T и обема V при адиабатен процес се задава с формулата:
(4): TVγ – 1 = const или T1V1γ – 1 = T2V2γ – 1.
Върни се нагоре Начало Предходен Следващ
Вижте още
Самоподготовка
Предстоят ви изпити или матура по Математика или Физика, но не сте убедени, че сами ще се справите. Учебен център „СОЛЕМА“ ви предоставя следните програми и тестове към тях:
МАТЕМАТИКА
ФИЗИКА
Тестове от изпити по МАТЕМАТИКА
Опитайте да решите тестовите от изпитите по Математика. Ако не можете, разгледайте упътванията.
Последната ви възможност е да разгледате примерните решения.
Всички задачи са с кратки упътвания и пълни решения.
Всички тестове
Тестове от последната година:
Тестове от изпити по ФИЗИКА
Решили сме тестовете по Физика давани в Софийски университет и на Матура през последните няколко години.
Всички тестове
Тестове от последната година: