Artykuł źródłowy w wersji do druku [application/pdf]: (89 KB)
Jednoatomowy gaz doskonały poddano przemianie przedstawionej na
wykresie
Końce odcinka
leżą na tej samej izotermie,
a odpowiadające im objętości wynoszą
i
Jaka jest część
odcinka
dla której gaz pobiera ciepło w tej przemianie?
Rozwiązanie
Ciśnienie w przemianie
zmienia się liniowo zgodnie ze wzorem
Oznaczając przez
temperaturę w punktach
i
otrzymujemy, korzystając z równania Clapeyrona
gdzie
oznacza
liczbę moli gazu, a
jest stałą gazową. Rozważmy badaną przemianę
w małym przedziale objętości
Zgodnie z pierwszą zasadą
termodynamiki ciepło tam przekazane wynosi
Zmiana
energii wewnętrznej dana jest wzorem
gdzie molowe ciepło
właściwe
przy stałej objętości dla gazu jednoatomowego
wynosi
Zmiana temperatury w badanym przedziale wynosi
gdzie pominęliśmy wyraz proporcjonalny do
Gaz pobiera ciepło, gdy
czyli
gdy
Zatem ciepło w przemianie
pobierane
jest na odcinku
gdzie objętość, odpowiadająca punktowi
wynosi