2019-11-17
На диаграмме с координатами $p$ и $V$ изображены две пересекающиеся кривые. Одна из них - изотерма, другая - адиабата (см. рисунок). Определите, какая из них адиабата.
Решение:
В любом процессе расширяющийся газ совершает работу. Если процесс адиабатический, работа может производиться исключительно за счет внутренней энергии газа (напомним, что внутренняя энергия идеального газа равна сумме кинетических энергий всех его молекул. Величина внутренней энергии прямо пропорциональна абсолютной температуре). При этом газ, конечно, охлаждается, а уменьшение давления определяется не только увеличением объема, но и падением температуры.
При изотермическом же расширении температура остается постоянной. Газ при этом поглощает тепло от внешнего источника и преобразует это тепло в механическую работу. (Иногда спрашивают: "А если нет внешнего источника тепла? А если внешний источник имеет малую мощность?" и т. д. Ничего страшного не случится. Процесс не будет изотермическим, только и всего.)
Теперь очевидно, что при адиабатическом расширении давление падает быстрее, чем при изотермическом. Следовательно, кривая 1 - адиабата.