Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
2AEnergiawewnętrzna
49
zmianaenergiiwewn.
zezmianątemperatury
[stałaobjętość]
(2A.15a)
dU=CVdT
Awięcwprzypadkuukładuostałejobjętościinfinitezymal-
nazmianatemperaturypowodujeinfinitezymalnązmianę
energiiwewnętrznejzestałąproporcjonalnościrównąC
V
.
Jeżeliwrozpatrywanymzakresietemperaturypojemność
cieplnajestniezależnaodtemperatury,to
Azatemskończonazmianatemperatury,ΔT,powodu-
jeskończonązmianęenergiiwewnętrznej,ΔU,zgodnie
zrównaniem
zmianaenergiiwewn.
zezmianątemperatury
[stałaobjętość]
(2A.15b)
ΔU=C
VΔT
Ponieważzmianaenergiiwewnętrznejmożebyćutożsa-
mianazciepłemdostarczonymwstałejobjętości[równ.
(2A.11b)],ostatnierównaniemożnarównieżzapisać
wpostaci
qV=C
VΔT
(2A.16)
Równanietopozwalawprostysposóbobliczyćpojem-
nośćcieplnąpróbki:energiaoznanejwielkościjestprzeka-
zywanapróbcejakociepło(naprzykładzapomocągrzej
-
nikaelektrycznego)wwarunkachstałejobjętości,poczym
mierzonyjestwynikającystądwzrosttemperaturypróbki.
Stosunekenergiiprzekazanejjakociepłodowzrostutem-
peratury,któryonpowoduje(qVlΔT),jestpojemnością
cieplnąpróbkiwstałejobjętości.Dużapojemnośćcieplna
oznacza,żepochłonięcieprzezpróbkępewnejilościenergii
wformieciepłaspowodujetylkoniewielkiwzrostjejtem-
peratury(czyliżepróbkamadużązdolnośćgromadzenia
ciepła).
Krótkiewyjaśnienie2A.6
Grzałkęelektrycznąomocy55Wumieszczonowwypeł-
nionymgazemadiabatycznymzbiornikuostałejobjętości
iwłączonona120s.Stwierdzono,żetemperaturagazu
wzrosłao5,00C(wzrostrównoważny5,0K).Dostarczone
ciepłowynosi(55W)·(120s)=6,6kJ(ponieważ1J=1Ws).
Pojemnośćcieplnagazuwynosizatem
Listapojęćkluczowych
☐1.Pracajestprocesemwymuszającymruchobiektu
przeciwkoprzeciwdziałającejmusile.
☐2.Energiajestmiarązdolnościdowykonaniapracy.
☐3.Procesegzotermicznytotakiproces,podczas
któregoenergiajestuwalnianawformieciepła.
☐4.Procesendotermicznytotakiproces,podczas
któregoenergiajestpochłanianawformieciepła.
☐5.Ciepłojestprocesemprzekazywaniaenergiizacho-
dzącymwskutekróżnicytemperatur.
☐6.Winterpretacjimolekularnejpracajestprocesem
przekazywaniaenergii,wykorzystującymzorga-
nizowanyruchatomówicząsteczekwotoczeniu,
aciepłojestprocesemprzekazywaniaenergiizwią-
zanymzichbezładnymruchemwotoczeniu.
☐7.Energiawewnętrzna,czylicałkowitaenergia
układu,jestfunkcjąstanu.
☐8.Energiawewnętrznarośniewrazzewzrostem
temperatury.
☐9.Zasadaekwipartycjienergiimożebyćzastosowana
doobliczeniawkładu,jakiwnosząklasycznerodzaje
ruchudoenergiiwewnętrznejukładu.
☐10.Pierwszazasadatermodynamikimówi,żeenergia
wewnętrznaukładuizolowanegojeststała.
☐11.Gazrozprężającysięswobodnie(tj.przyzerowym
ciśnieniuzewnętrznym)niewykonujeżadnejpracy.
☐12.Przemianaodwracalnatotakaprzemiana,której
kierunekmożezostaćzmienionynaprzeciwnypod
wpływeminfinitezymalnejzmianyjakiejśzmiennej.
☐13.Abygazrozprężałsięodwracalnie,ciśnienie
zewnętrznemusibyćrówneciśnieniupanującemu
wukładzienakażdymetapietegoprocesu.
☐14.Energiawymienionawformieciepłazukładem
ostałejobjętościjestrównazmianiejegoenergii
wewnętrznej.
☐15.Kalorymetriazajmujesiępomiaramiprzepływu
ciepła.
