Preveden delovni zvezek (pdf format)

dovajanjem toplote v sistem poveamo notranjo energijo in/ali opravimo delo. Torej,
kateri procesi zahtevajo najve toplote
d. Primerjaj plošini likov pod krivuljami, ki si jih ocenil v (b.) z vrednostmi, ki jih
izraunaš z uporabo spodnjih izrazov za delo (ki jih dobiš z rešitvijo integralov):
o Konstanten tlak: A = p(W k - W z )
o Adiabatni proces: A = (p k W k - p z W z )/(1 - ), kjer je (razmerje C P /C V , specifina
toplota pri konstantnem tlaku deljena s specifino toploto pri konstantnem
volumnu) za idealen monoatomaren plin enak 5/3.
Ko dobiš primeren graf, uporabi desni klik miške, da ga podvojiš v novo okno, ki ga lahko potem
poveaš za boljši ogled.
Raziskava 20.6: Specifina toplota pri konstantnem tlaku in
konstantni prostornini
V tej animaciji velja, da je N = nR (i.e., k B = 1). Iz
tega sledi idealni plinski zakon v obliki pV = NT.
Ponovni zagon.
Za idealen monoatomaren plin je sprememba notranje
energije odvisna samo od temperature, W =
(3/2)nRT = (3/2)NT
a. Izraunaj spremembo notranje energije za vse tri primere.
b. Kolikšno je opravljeno delo pri vsakem primeru Naj vas spomnim, A = p dV, in tlak je
lahko (in v veini primerov tudi je) odvisen od volumna. Izraunaj opravljeno delo v vsakem
primeru z uporabo naslednjih dveh metod, nato pa primerjaj rezultate.
• Grafino: e želiš ugotoviti, kolikšno je opravljeno delo, izmeri plošino lika pod
krivuljo na grafu (plošino rdeega polja na grafu). Ko oceniš plošino s preštevanjem
kvadratkov na grafu, oznai potrditvno polje, da se prikaže rezultat numerine integracije
- površina rdeega polja na simulaciji. e je prišlo do bistvenih (vejih od napake
metode) razlik med tvojo oceno in numerino integracijo, pojasni zakaj.
• Analitino: e dovajamo toploto pri konstantnem tlaku (izobarni proces), potem je p,
tlak, v zgornji enabi za delo zgolj integracijska konstanta. e toploto dovajamo pri
konstantnem volumnu (izohorni proces), je opravljeno delo enako ni. Zakaj e
dovajamo toploto pri konstantni temperaturi (izotermno), uporabi idelani plinski zakon v
obliki pV = NT in izrazi tlak kot funkcijo volumna: NT/V (kjer sta N in T konstanti) ter
nato integriraj (rezultat vsebuje naravni logaritem).
c. Z uporabo prvega zakona termodinamike Q = A + W, izraunaj vstopno toploto in pokaži,
da je enaka za vse tri primere.
Specifina toplota je koliina, ki pove, koliko toplote je potrebno, da doloeno maso (1 kg)
nekega materiala segrejemo za 1 K. Pri plinih potrebujemo razlino koliino toplote, da
173