Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 11833
2019-11-28 
Идеальный газ сначала переходит из состояния 1 ($P_{1}, V_{1}, T_{1}$) в состояние 2 ($P_{2}, V_{1}, T_{2}$). Затем из состояния 2 газ медленно адиабатически (без подвода тепла) переходит в состояние 3 ($P_{3}, V_{3}, T_{3}$). Известно, что при переходе $2 \rightarrow 3$ газ совершает работу, равную количеству тепла, сообщенному газу при переходе $1 \rightarrow 2$. Показать, что $T_{3} = T_{1}$. Изобразить процессы $1 \rightarrow 2$ и $2 \rightarrow 3$ на плоскости $VT$.
Решение:
Так как при процессе $1 \rightarrow 2$ $V = V_{1} = const$, то газ не совершает работы и изменение внутренней энергии газа $\Delta W_{1}$ равно количеству тепла $Q$, сообщенному газу:
$Q = \Delta W_{1}$. (1)
Процесс $2 \rightarrow 3$ - адиабатический ($Q = 0$), значит, работу газ совершает за счет внутренней энергии. Поэтому работа $A$, совершенная газом, равна изменению его внутренней энергии
$A = \Delta W_{2}$. (2)
Сравнивая (1) и (2), находим, что
$\Delta W_{1} = \Delta W_{2}$.
Но внутренняя энергия газа пропорциональна его абсолютной температуре. Это означает, что прн процессе $2 \rightarrow 3$ и процессе $1 \rightarrow 2$ температура газа изменилась одинаково. Следовательно. $T_{1} = T_{3}$.
Графики процессов приведены на рисунке. Так как при процессе $1 \rightarrow 2$ внутренняя энергия газа увеличилась, то $T_{2} < T_{1}$. Поскольку при процессе $2 \rightarrow 3$ газ совершал работу, то $V_{3} > V_{1}$.
Очевидно, наш ответ справедлив только в том случае, если $V_{1 \rightarrow 2} = const$.
Идеальный газ сначала переходит из состояния 1 ($P_{1}, V_{1}, T_{1}$) в состояние 2 ($P_{2}, V_{1}, T_{2}$). Затем из состояния 2 газ медленно адиабатически (без подвода тепла) переходит в состояние 3 ($P_{3}, V_{3}, T_{3}$). Известно, что при переходе $2 \rightarrow 3$ газ совершает работу, равную количеству тепла, сообщенному газу при переходе $1 \rightarrow 2$. Показать, что $T_{3} = T_{1}$. Изобразить процессы $1 \rightarrow 2$ и $2 \rightarrow 3$ на плоскости $VT$.
Решение:
Так как при процессе $1 \rightarrow 2$ $V = V_{1} = const$, то газ не совершает работы и изменение внутренней энергии газа $\Delta W_{1}$ равно количеству тепла $Q$, сообщенному газу:
$Q = \Delta W_{1}$. (1)
Процесс $2 \rightarrow 3$ - адиабатический ($Q = 0$), значит, работу газ совершает за счет внутренней энергии. Поэтому работа $A$, совершенная газом, равна изменению его внутренней энергии
$A = \Delta W_{2}$. (2)
Сравнивая (1) и (2), находим, что
$\Delta W_{1} = \Delta W_{2}$.
Но внутренняя энергия газа пропорциональна его абсолютной температуре. Это означает, что прн процессе $2 \rightarrow 3$ и процессе $1 \rightarrow 2$ температура газа изменилась одинаково. Следовательно. $T_{1} = T_{3}$.
Графики процессов приведены на рисунке. Так как при процессе $1 \rightarrow 2$ внутренняя энергия газа увеличилась, то $T_{2} < T_{1}$. Поскольку при процессе $2 \rightarrow 3$ газ совершал работу, то $V_{3} > V_{1}$.
Очевидно, наш ответ справедлив только в том случае, если $V_{1 \rightarrow 2} = const$.
