Що таке ізотермічний процес
Термодинамічні процеси в фізиці характеризуються чотирма параметрами:
- Об’ємом; Тиском; Температурою; Енергією.
Далі будуть розглядатися квазістатичні процеси, в яких зміни відбуваються досить повільно дозволяючи тиску і температурі залишатися постійними в будь-якій точці системи.
Ізотермічним процесом називається квазістатичний процес, в якому температура залишається постійною.
При ізотермічному процесі тиск і об’єм газу змінюються в такому співвідношенні, щоб його температура залишалася незмінною:
PV = nRT
P – тиск газу;
V – об’єм газу;
n – кількість молей;
R – універсальна газова постійна;
T – температура.
Графік ізотермічного процесу показаний нижче:
Область, обмежена двома вертикальними прямими і верхньої кривої, показує роботу, яку виконала термодинамічна система для підтримки постійної температури газу:
W = nRTln (V1 / V0)
Оскільки при ізотермічному процесі температура газу постійна, а його внутрішня енергія визначається формулою (3/2) nRT, то вона також залишається незмінною:
ΔU = 0 = Q-W
Q = W
ΔU – зміна внутрішньої енергії системи;
Q – теплова енергія;
W – робота.
Related posts:
- Адіабатний процес Адіабатний процес – це процес, що відбувається без теплообміну системи з навколишнім середовищем, тобто Q = 0. Адіабатне зміна стану газу можна виразити графічно. Графік цього процесу називають адіабати. При одних і тих же початкових умовах при адіабатні розширенні тиск газу зменшується швидше, ніж при ізотермічному (рис. 1), так як падіння тиску викликано не тільки […]...
- Адіабатний процес в фізиці Процес називається адіабатних, якщо він йде без теплообміну з навколишніми тілами. Адіабатний процес відбувається газом, що знаходиться в теплоизолированном посудині. Такий посудину перешкоджає всім видам теплопередачі: теплопровідності, конвекції, випромінювання. Приклад теплоізольованого судини – термос. Приблизно адіабатних буде всякий процес, що протікає досить швидко: протягом процесу теплообмін просто не встигає відбутися. При адіабатні процесі Q = […]...
- Що таке ізохоричний процес Термодинамічні процеси в фізиці характеризуються чотирма параметрами: Об’ємом; Тиском; Температурою; Енергією. Далі будуть розглядатися квазістатичні процеси, в яких зміни відбуваються досить повільно дозволяючи тиску і температурі залишатися постійними в будь-якій точці системи. Ізохорочним процесом називається квазістатичний процес, в якому обсяг залишається постійним. Простим прикладом ізохоричного процесу є нагрівання аерозольного балончика (ні в якому разі не […]...
- Ізобаричний процес – коротко Як і всі тіла, гази при нагріванні розширюються. Продемонструємо це. Закриємо колбу пробкою, в яку вставлена зігнута під прямим кутом скляна трубка (рис. 82). У горизонтальній частині трубки помістимо стовпчик підфарбованою води. При нагріванні колби навіть руками буде видно, як стовпчик води зміщується вправо, а при охолодженні – вліво. У цьому випадку міняються температура і […]...
- Термодинамічний процес Термодинамічний процес (або просто процес) – це зміна стану газу з плином часу. У ході термодинамічної процесу змінюються значення макроскопічних параметрів – тиску, обсягу і температури. Особливий інтерес представляють ізопроцесси – термодинамічні процеси, в яких значення одного з макроскопічних параметрів залишається незмінним. По черзі фіксуючи кожен з трьох параметрів, ми отримаємо три види ізопроцессов. 1. […]...
- Тиск газу: формули Тиск газу – важлива величина, що має не тільки теоретичне, а й практичне значення. Розглянемо формулу тиску газу, що використовується в молекулярній фізиці, з поясненнями, необхідними для кращого розуміння. Для складання формули доведеться зробити деякі спрощення. Молекули є складними системами, що мають багатоступінчате будова. Для простоти розглянемо газові частки в певному посудині як пружні однорідні […]...
- Перший закон термодинаміки: визначення Перше начало (перший закон) термодинаміки – це закон збереження і перетворення енергії для термодинамічної системи. Відповідно до першого початку термодинаміки, робота може відбуватися тільки за рахунок теплоти або якоїсь іншої форми енергії. Отже, роботу і кількість теплоти вимірюють в одних одиницях – джоулях (як і енергію). Перший початок термодинаміки був сформульований німецьким вченим Ю. Л. […]...
- Обчислення питомої теплоємності Питомою теплоємністю називається відношення теплової енергії, яку отримало фізичне тіло одиничної маси, до відповідного збільшенню його температури. Для обчислення питомої теплоємності необхідно знати кількість теплової енергії, яка потрібна для зміни температури тіла одиничної маси на величину ΔT: З = Q / mΔT c – питома теплоємність; Q – теплова енергія; m – маса тіла; ΔT […]...
- Коли механічна енергія зберігається? При падінні каменю його потенційна енергія зменшується. Але при цьому швидкість каменю збільшується, а значить, збільшується і кінетична енергія каменю. При русі ж каменя, кинутого вгору, його потенційна енергія збільшується, але зменшується кінетична енергія. Таким чином, кінетична енергія може перетворюватися в потенційну, і назад. Досліди і розрахунки показують, що якщо між тілами системи діють тільки […]...
- Процес кипіння Якщо рідина нагрівати, то при певній температурі вона закипить. При кипінні рідини утворюються бульбашки, які піднімаються наверх і лопаються. У бульбашках міститься повітря, в якому присутня водяна пара. Коли бульбашки лопаються, то пар виривається, і, таким чином, рідина інтенсивно випаровується. Різні речовини, що знаходяться в рідкому стані, киплять при своїй, характерною для них температурі. Причому […]...
- Газові закони – фізика За допомогою рівняння стану ідеального газу можна досліджувати процеси, в яких маса газу і один з трьох параметрів – тиск, об’єм або температура – залишаються незмінними. Запам’ятай Кількісні залежності між двома параметрами газу при фіксованому значенні третього називають газовими законами. Процеси, що протікають при незмінному значенні одного з параметрів, називають ізопроцессамі. Слово “ізопроцессамі” – складне […]...
- Ідеальний газ Основні властивості тіла визначає спільну дію двох конкуруючих факторів: Взаємодія молекул, яке прагне утримати молекули на певних відстанях один від одного; хаотичний тепловий рух молекул, яке розкидає їх по всьому об’єму. Як показує досвід, молекули газу розподіляються по всьому наданому для нього обсягом. Отже, головну роль в поведінці газу грає хаотичний рух молекул, а сили […]...
- Кипіння – фізика Даний процес переходу рідини в газоподібний стан відбувається з усього обсягу та при певній температурі. Для кожної рідини відповідає своя температура кипіння. Для води, наприклад, при нормальному тиску температура кипіння 100 градусів. Чим менше тиск, тим менше температура кипіння. Таким чином, на високій горі закипіти воду можна при більш низькій температурі. Тільки зверніть увагу, приготувати […]...
- Критичний стан речовини – коротко Якщо ідеальний газ стискати, то при будь-яких значеннях температури і тиску він повинен залишатися в газоподібному стані. Реальний газ поводиться інакше. За певних умов він може бути переведений в рідкий стан. Розглянемо процес стиснення реального газу. Нехай у циліндрі під поршнем знаходиться водяна пара при температурі, наприклад, 400 ° С. При ізотермічному стисненні пар буде […]...
- Розрахунок тиску рідини на дно і стінки судини Розглянемо, як можна розрахувати тиск рідини на дно і стінки посудини. Вирішимо спочатку завдання для посудини, що має форму прямокутного паралелепіпеда. Сила F, з якою рідина, налита в цю посудину, тисне на його дно, дорівнює вазі Р рідини, що знаходиться в посудині. Вага рідини можна визначити, знаючи її масу m. Масу, як відомо, можна обчислити […]...
- Тиск газу і рідини Навіть газ тисне на будь-яку поверхню. Тиснуть молекули газу, які постійно рухаються і стикаються з поверхнями. Так як газ заповнює весь посудину, то тисне на всі боки. Рідина, там, де вона заповнила посудину, теж тисне на всі боки (тому вода буде виливатися навіть через дірочку збоку, а не тільки знизу). Так як на рідину і […]...
- Рівняння молекулярно-кінетичної теорії ідеального газу Тиск газу на стінку посудини створюється ударами про неї молекул газу, при яких відбувається зміна імпульсів молекул і стінки. Очевидно, тиск газу на стінки посудини тим більше, чим більший імпульс передають молекули стінці, а імпульс молекули, як вам відомо, залежить від маси молекули т0 і від швидкості її руху v. Оскільки макроскопічне тіло складається з […]...
- Еквівалентність теплоти і роботи Перший закон термодинаміки відображає той факт, що внутрішня енергія системи може бути змінена як у процесі здійснення роботи, так і в результаті теплопередачі. Робота і кількість теплоти є заходами зміни внутрішньої енергії системи при різних процесах. Очевидно, що внутрішня енергія системи може бути змінена на одне і те ж значення тільки при передачі їй деякої […]...
- Від чого залежить тиск газу? Причина тиску газів пов’язана з хаотичним швидким рухом молекул. Через це молекули газу стикаються з поверхнями. Так як молекул багато, то їх множинні удари створюють тиск. Гази займають весь наданий їм об’єм, так як їх молекули не пов’язані між собою. Зрозуміло, що чим обсяг більший, тим кількість молекул в одиниці об’єму буде менше. Отже, менше […]...
- Енергія зарядженого конденсатора: формули Енергія зарядженого конденсатора, енергія електричного поля, об’ємна густина енергії електричного поля. Енергія зарядженого конденсатора виражається формулами: Які виводяться з урахуванням виразів для зв’язку роботи і напруги і для ємності плоского конденсатора . Енергія електричного поля Об’ємна густина енергії електричного поля (енергія поля в одиниці об’єму) напруженістю E виражається формулою: Де Ɛ – діелектрична проникність середовища; […]...