- Запишите две формулы, иллюстрирующие первый закон термодинамики.
Q_{12}=ΔU_{12}+A_{12}=(U_2-U_1 )+A_{12};
где Q_{12}~- количество теплоты, переданное газу (полученное газом) в процессе 1-2 (если Q_{12}<0, значит, газ отдаёт тепло),
ΔU_{12}~- изменение внутренней энергии этого газа, произошедшее за время, а которое произошёл процесс 1-2. (Можно сказать изменение внутренней энергии этого газа в процессе 1-2),
A_{12}~- работа, совершённая этим газом в процессе 1-2 (если A_{12}<0, значит, работу совершают над газом),
U_2~- внутренняя энергия этого газа в состоянии 2,
U_1~- внутренняя энергия этого газа в состоянии 1.
(Первый закон термодинамики часто называют первым началом термодинамики). - Что такое адиабатный процесс?
Адиабатный процесс, это процесс, при котором не происходит передачи тепла ни газу, ни от газа. (Его ещё называют адиабатическим). - Чему равно Q_{12} в формуле иллюстрирующей первый закон термодинамики, если процесс 1-2 адиабатный?
Если процесс 1-2 адиабатный, то Q_{12} в формуле иллюстрирующей первый закон термодинамики равно нулю. - Запишите первое начало термодинамики для адиабатного процесса с использованием утверждения предыдущего вопроса.
A_{12}=(U_1-U_2 )~при~Q_{12}=0. - Изобразите график адиабатного процесса на pV-диаграмме вместе с графиком изотермического процесса.
На рис. 80 изображены на pV-диаграмме графики адиабатного и изотермического процессов, начинающихся из одной точки.
Рис. 80. Сравнение графика адиабатного процесса с графиком изотермического процесса на pV-диаграмме.
1-2 — адиабатный процесс,
1-3 — изотермический процесс,
V_1 — начальный объём газа в обоих процессах,
V_2 — конечный объём газа в обоих процессах. - В каких случаях из условия задачи мы можем понять, что процесс адиабатный?
Понять из условия задачи, что процесс адиабатный (если, конечно, об этом не говорится на прямую) можно, например, если:
1) сказано, что действие происходит в теплоизолированном месте (например, сосуде) или в сосуде с толстыми стенками (так иногда говорят, когда хотят, чтобы мы поняли, что сосуд теплоизолированный);
2) сказано, что процесс происходит быстро. (В этом случае передача значительной (которым нельзя пренебречь) передачи тепла может не успеть произойти).
Причём процесс, может быть, в указанных случаях адиабатным, если в условии при этом не говорится, что газ получает или отдаёт тепло и, если это не следует из того, что происходит нечто, в результате чего выделяется (или поглощается) тепло, например, сгорание топлива.