Вопрос школьника
В ходе адиабатического процесса внутренняя энергия 1 моль разреженного аргона уменьшилась. Как изменяются при этом его температура и объём?
Ответ от учителя
Адиабатический процесс — это процесс, в котором нет теплообмена между системой и окружающей средой. В данном случае, внутренняя энергия 1 моль разреженного аргона уменьшилась, что означает, что система совершила работу за счет своей внутренней энергии.
Согласно первому закону термодинамики, изменение внутренней энергии системы равно сумме теплового эффекта и работы, совершенной над системой. В данном случае, тепловой эффект равен нулю, так как процесс адиабатический, следовательно, изменение внутренней энергии равно работе, совершенной над системой.
Таким образом, уменьшение внутренней энергии означает, что система совершила работу за счет своей внутренней энергии. Следовательно, температура системы уменьшится, так как ее внутренняя энергия уменьшилась.
Чтобы определить, как изменится объем системы, необходимо знать, как изменится давление системы. В адиабатическом процессе давление и объем системы связаны уравнением Пуассона:
P*V^γ = const,
где P — давление, V — объем, γ — показатель адиабаты.
Показатель адиабаты зависит от того, какие молекулярные процессы происходят в системе. Для монатомных газов, таких как аргон, показатель адиабаты равен 5/3.
Таким образом, при уменьшении внутренней энергии системы, ее температура уменьшится, а объем изменится в зависимости от начального давления и объема системы. Если начальное давление и объем известны, то можно определить, как изменится объем системы с помощью уравнения Пуассона.
