Τρίτη 21 Απριλίου 2020

(ΜΑΘΗΜΑ #2) Κεφάλαιο 4 - Θερμοδυναμική: Αδιαβατική μεταβολή

ΑΔΙΑΒΑΤΙΚΗ ΜΕΤΑΒΟΛΗ:

Κατά την αδιαβατική αντιστρεπτή μεταβολή δεν συντελείται μεταφορά θερμότητας από το περιβάλλον προς το σύστημα ή αντίστροφα εφόσον τα τοιχώματα του δοχείου καθώς και το έμβολο θεωρούνται μονωμένα. Στη διάρκεια της μεταβολής το αέριο δεν ανταλλάσσει θερμότητα με το περιβάλλον επομένως θα είναι 𝑸 = 𝟎 και ο Πρώτος Θερμοδυναμικός Νόμος γίνεται:

Αυτό σημαίνει ότι όλο το έργο χρησιμοποιείται για την μεταβολή της εσωτερικής ενέργειας και επομένως της θερμοκρασίας του αερίου. Έτσι:

  • Μεταβολή από το Α στο Β: Κατά την αδιαβατική εκτόνωση το έργο είναι θετικό (=παράγεται) και από τη σχέση 𝑾=−𝜟𝑼 προκύπτει ότι η εσωτερική ενέργεια μειώνεται, επομένως και η θερμοκρασία μειώνεται άρα το αέριο ψύχεται.
  • Μεταβολή από το Β στο Α: Κατά την αδιαβατική συμπίεση το έργο είναι αρνητικό (=προσφέρεται) και από τη σχέση 𝑾=−𝜟𝑼 προκύπτει ότι η εσωτερική ενέργεια αυξάνεται, επομένως και η θερμοκρασία αυξάνεται άρα το αέριο θερμαίνεται.
Ο νόμος που διέπει τη μεταβολή (νόμος του Poisson) είναι:

Στην αδιαβατική μεταβολή το έργο μπορεί να υπολογιστεί από τη σχέση:


   

Κατά την αδιαβατική εκτόνωση το αέριο ψύχεται:

 Κατά την αδιαβατική συμπίεση το αέριο θερμαίνεται:

Συσκευή για το άναμμα φωτιάς που χρησιμοποιεί την αδιαβατική συμπίεση:

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ #1: Μελετήστε την αδιαβατική αντιστρεπτή μεταβολή στο παρακάτω διαδραστικό γράφημα:
ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ #2: Απαντήστε στην παρακάτω διαδραστική άσκηση με βάση το παραπάνω διάγραμμα:

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου