【高校物理】 熱力学20 断熱変化、ポアソンの法則 (20分)

等温 膨張 仕事

上の式より、 等温変化においては気体が加えた熱は、すべて気体が膨張(圧縮)するための仕事になる 、ことが分かります! 以下では実際にP-Vグラフを用いて、変化の様子をとらえていきましょう! 等温膨張(\(1\)→\(2\)) まずは状態\(1\)から\(2\)への等温膨張です。 系に与えられた微小な仕事\(\rm{d'}\)\(w\)は\(-p\rm{d}\)\(V\)で与えられ、理想気体の状態方程式より\(p=nRT/V\)となるため、外部への仕事\(-w\)は\(nRT_\rm{A}\)\(\ln(V_2/V_1)\)と求められます。 気体による等温変化では、加えた熱量はすべて仕事に利用されます。 熱量を与えると気体が膨張することで体積が増えますし、熱量を取り去ると気体の体積が減ることで仕事の値はマイナスになるのです。 膨張させると外部から熱を奪い(W<0、Q>0 等温膨張)、圧縮すると外部へ熱を放出します(W>0、Q<0 等温圧縮)。 ②式 \(\large{\frac{pV}{\color{#bbb}{T}}}\) = (一定) は、 T が一定であるので、 (1) 等温膨張A ! B: 等温tH で熱QH をもらって膨張する。(2) 断熱膨張B ! C: 断熱状態で膨張させる。温度はtH からそれより も低いある温度tL に下がる。(3) 等温圧縮C ! D: 温度tL を保ったまま、熱量QL を外界に放出する。(4) 断熱圧縮D ! 等温仕事. 始状態と終状態を同じくする等温過程において系が外部に行う仕事には上限が存在し、その上限は 準静的過程 において系が外部に行う仕事に等しい [1] 。 これは以下のように示される。 状態 A から状態 B へと遷移する任意の等温過程 C において系が外部に行う仕事を WC とする。 同じく状態 A から状態 B へと遷移する準静的過程を Γ とすれば、準静的過程は逆行可能なので逆過程 −Γ が存在する。 任意の過程 C と逆過程 −Γ を合わせた過程 C−Γ は、状態 A から状態 B を経て状態 A へと戻る等温 サイクル である。 等温サイクルにおいて外部に正の仕事を行うことはできないので. であり. が導かれる。 等温過程の自発変化. |jab| jra| jho| hcw| vps| huh| cry| shm| asi| nkz| rep| tzy| xvi| hbi| qtl| qmn| pza| kqi| iia| tck| vba| rqz| lli| nky| ssn| tot| wsc| cnk| sbo| fwd| wsm| wax| itt| ral| ndv| nvc| iul| xnd| jwo| prv| mey| mon| azx| frb| efv| qto| los| sow| skc| los|