Termodinamika példák - Belső energia az állapotváltozások során forrásának megtekintése

<noinclude>
[[Kategória:Kísérleti fizika 3. gyakorlat]]
[[Kategória:Szerkesztő:Stippinger]]
[[Kategória:Termodinamika]]
{{Kísérleti fizika gyakorlat
| tárgynév    = Kísérleti fizika 3. gyakorlat
| témakör     = Termodinamika - Állapotváltozás, I. főtétel
| rövid       = Állapotváltozás, I. főtétel
}}
== Feladat ==
</noinclude><wlatex># Ábrázolja vázlatosan ideális gáz
#* a) izochor, 
#* b) izobár,
#* c) izoterm és
#* d) adiabatikus
#: állapotváltozásánál a belső energiának a hőmérséklettől-, térfogattól- és a nyomástól való függését! Legyen a belső energia az ordináta, és minden folyamatnál legyen ugyanaz a kiindulási állapot!
</wlatex><noinclude>
== Megoldás ==
<wlatex>A belső energia felírásához az $U=\frac{f}{2}NkT$ ekvipartíció tételét, a $pV=NkT$ állapotegyenletet és az [[Termodinamika példák - Állapotváltozások diagramjai|adiabata egyenletét]] használjuk.
* $U-T$ diagramon a belső energia csak a hőmérséklet függvénye, minden görbe egybeesik, az izoterm állapotváltozáshoz rögzített részecskeszám esetén egyetlen pont tartozik.
* $U-V$ diagramon az adiabata $pV^\gamma=\mathrm{const.}$ egyenletéből $pV=\mathrm{const.}\cdot V^{1-\gamma}$ és $U=\mathrm{const.}\cdot V^{1-\gamma}$ egyenletet vezethetjük le, $\gamma=\frac{f+2}{f}>1$.
* $U-p$ diagramon az adiabata $p^{\frac{1-\gamma}{\gamma}}T=\mathrm{const.}$ egyenletéből $U=\mathrm{const.}\cdot  p^{1-\frac{1}{\gamma}}$ összefüggést kapjuk.
Fontos megfigyelni a görbék (elméletbeni) meredekségét az origóban.

[[Fájl:Belső energia állapotváltozások során.svg|400px]]
</wlatex>
</noinclude>