Примечание. Это не домашнее задание; Я не спрашиваю, как решить эту проблему; и даже не почему мое решение в некотором смысле неверно. Просто игнорируйте цифры в «фоновой» части. Я включил вопрос из учебника в поддержку утверждения, что «при постоянном объеме проделанная работа равна нулю». Я спрашиваю об этом с концептуальной точки зрения. Продолжу в конце поста...
Предыстория: я решал этот вопрос: рассчитать конечную температуру и изменение внутренней энергии, когда энергия передается в виде тепла в и в постоянный объем (b) постоянное давление. Считайте газ идеальным.
Решение ( 1 ) ( 2 ) первой части , приведенной в книге, выглядит следующим образом:
От и
(а) Из ,
Вопрос: У меня проблема только в первой части; в последней строке, где автор говорит, что «От при постоянной громкости", я не понимаю, как это могло быть.
Уточнение: мы знаем, что , теперь так как мне ничего не говорят про давление в первом случае заменю к . Поэтому я получаю:
Теперь, поскольку моли и газовая постоянная постоянны, я получаю:
и мы получаем:
Четко . Как это могло произойти?
Продолжение примечания: концептуальная формула заключается в том, как изменение энтальпии может быть равно изменению внутренней энергии при постоянном объеме; конечно, это не может из моего метода решения; нет ошибок ни в математике, ни в физике. С другой точки зрения также ясно, что работа не совершается, так как объем не расширяется, так как объем постоянен, но с другой стороны какая-то работа есть. Где я не прав? Опять же, я не спрашиваю, где моя ошибка в домашнем задании, а в концепции.
Постановка задачи определяет Дж, моль, К, и банкомат Газ следует считать идеальным.
Применяются эти определения (конвенция IUPAC).
Для ОБРАТИМОГО процесса механическая работа ниже с как давление в системе.
Наконец, для идеального газа с постоянной (молярной) удельной теплоемкостью
Первое выражение всегда верно для идеального газа. Последние два выражения всегда верны для идеального газа с постоянной удельной теплоемкостью независимо от того, является ли выбранный путь обратимым или необратимым.
Часть а имеет постоянный объем, что означает и . Примените первый закон, чтобы найти
где индекс помогает уточнить, что тепловой поток имеет постоянный объем. Кроме того
Второй крайний правый член на втором шаге получается разложением для закона идеального газа в замкнутой системе.
все неизвестные значения могут быть определены
Часть b находится под постоянным давлением, что означает . Расширение для энтальпии от внутренней энергии дает
Давление постоянное. Выберите обратимый путь (поскольку энтальпия является функцией состояния), чтобы получить
Данный , мы нашли
все неизвестные значения могут быть определены
Пояснения во избежание типичных концептуальных ошибок:
и ТОЛЬКО для идеальных газов с постоянной удельной теплоемкостью
ТОЛЬКО для обратимых процессов
ТОЛЬКО для идеальных газов в закрытых системах без химических реакций
в одном процессе и в другом процессе НИКОГДА не означает в любом процессе полностью сам по себе
Первый закон термодинамики для идеального газа говорит нам, что
GiorgioP-DoomsdayClockIsAt-90
Осмий
GiorgioP-DoomsdayClockIsAt-90
Осмий
Осмий
Чет Миллер
Осмий