Δίνεται η κυκλική μεταβολή του σχήματος, όπου η μεταβολή ΓΑ είναι αδιαβατική, κατά τη διάρκεια της οποίας το αέριο απορροφά ενέργεια 150J. Αν στη διάρκεια της ΒΓ το αέριο αποβάλλει ενέργεια 510J και Cv= 3R/2 .
- Ποιας μορφής ενέργεια απορροφά το αέριο κατά την αδιαβατική συμπίεση και με ποια μορφή αποβάλλει ενέργεια στην μεταβολή ΒΓ;
- Πόση θερμότητα απορροφά το αέριο κατά τη μεταβολή ΑΒ;
- Να υπολογίσετε την απόδοση του κύκλου.
Απάντηση:
.
6 σχόλια:
Θεωρώ ότι η απάντηση είναι πολύ ισοπεδοτική. Κατα τη διάρκεια της αδιαβατικής μεταβολής λέτε ότι το αέριο αποβάλλει ενέργεια μέσω έργου. για ποιά ενέργεια μιλάτε εφόσον το Q είναι μηδέν (θερμότητα είναι ενέργεια). Επίσης λέτε ότι κατα την διάρκεια της ισόχωρης ψύξης το αέριο αποβάλλει ενέργεια μέσω θερμότητας. Είναι δυνατόν, η θερμότητα είναι η ίδια ενέργεια.
Επίσης στη μεταβολή ΑΒ το έργο είναι θετικό αυτό σηναίνει ότι το περιβάλλον απορροφά ενέργεια. Το έργο έχει σημείο αναφοράς το περιβάλλον.
Tι είναι το έργο και τι η θερμότητα; Θέλω να τονίσω ότι είναι δύο διαφορετικοί τρόποι μέσω των οποίων ένα θερμοδυναμικό σύστημα ανταλλάσσει ενέργεια με το περιβάλλον του.
Πάμε συγκεκριμένα: «λέτε ότι το αέριο αποβάλλει ενέργεια μέσω έργου. για ποιά ενέργεια μιλάτε εφόσον το Q είναι μηδέν (θερμότητα είναι ενέργεια).» Λάθος διαβάσατε. Λέω το αέριο απορροφά ενέργεια. Ποια ενέργεια εννοώ; Μα μιλάμε για αδιαβατική συμπίεση. Το έργο είναι αρνητικό πράγμα που σημαίνει ότι το αέριο παίρνει ενέργεια μέσω έργου.
Στην ισόχωρη ψύξη τι συμβαίνει; Το αέριο ψύχεται. Δηλαδή; Η εσωτερική του ενέργεια μειώ-νεται. Πώς συμβαίνει αυτό; Δεν χάνει ενέργεια; Με ποιον τρόπο; Αποβάλει θερμότητα.
Όσον αφορά τη δεύτερη παρατήρησή σας συμφωνώ. Έχω γράψει κάτι το οποίο έρχεται σε αντίθεση;
Στο ερώτημα 2 λέτε πόση θερμότητα απορροφά το αέριο κατα την μεταβολή ΑΒ. Εγώ συμπληρώνω την παρατήρηση την δεύτερη. Αν συμφωνούσατε δεν θα λέγατε πόση θερμότητα απορροφά καθως αυτό σημαίνει ότι Q μεγαλύτερο του μηδενός, ενώ θα έπρεπε να είναι μικρότερο καθώς το έργο είναι θετικό και το περιβάλλον απορροφα θερμότητα. Άρα Q μεγαλύτερο του μηδέν. Όμως από την άλλη άμα σκεφτούμε με τον πρώτο θερμοδυναμικό νόμο τότε το έργο είναι θετικό, η μεταβολή της εσωτερικής ενέργειας είναι θετική. Άρα όντως το αέριο απορροφά θερμότητα. Δεν ξέρω αν συμφωνείται μαζί μου τότε ο πρώτος θερμοδυναμικός νόμος είναι λάθος?
Πώς είναι δυνατον το αέριο να παίρνει ενέργεια μέσω έργου εφόσον έχουμε αδιαβατική μεταβολή. Το Q είναι μηδέν δεν μεταφέρεται θερμότητα ούτε από το αέριο προς το περιβάλλον ούτε το αντίστροφο. Τίθα πεί το έργο είναι αρνητικό πράγμα. Δηλαδή τί είναι μπανάνα? Το έργο δεν είναι ενέργεια ούτε μπορούμε να πούμε ότι ένα σώμα ανταλλάσει ενέργεια μέσω του έργου. Το έργο δέν είναι μέσο. Αυτό μου το είπε και οκαθηγητής μου απλώς εκφράζει μια διαδικασία με κατα την οποια μεταφέρεται θερμότητα από το ένα σώμα στο άλλο. Θα ήθελα μια σοβαρή απάντηση.
Μήπως τα έχεις λίγο μπλέξει;
Ξαναλέω. Έργο και θερμότητα είναι δύο ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΡΟΠΟΙ που το αέριο μπορεί να ανταλλάσσει ΕΝΕΡΓΕΙΑ με το περιβάλλον και δεν σημαίνει ότι όταν το ένα είναι θετικό το άλλο είναι αρνητικό.
«το έργο είναι θετικό και το περιβάλλον απορροφα θερμότητα.» Λάθος. Το έργο είναι θετικό, άρα το αέριο αποβάλλει ενέργεια επειδή το έμβολο μετακινείται αυξάνοντας τον όγκο. Αυτό δεν συνδέεται με θερμότητα με ΤΙΠΟΤΑ.
Η θερμότητα είναι θετική από τον 1ο Θερμοδυναμικό νόμο.
«Πώς είναι δυνατον το αέριο να παίρνει ενέργεια μέσω έργου εφόσον έχουμε αδιαβατική μετα-βολή.» Το αέριο συμπιέζεται, εμείς σπρώχνουμε το έμβολο και μειώνουμε τον όγκο, προσφέροντας ενέργεια μέσω έργου.
Αυτό γιατί το μπερδεύεις με την θερμότητα; Πράγματι Q=0, ενώ το W είναι αρνητικό.
Δημοσίευση σχολίου