„Termodinamika példák - Térfogatváltozás fajhőviszonnyal” változatai közötti eltérés

A Fizipedia wikiből
(Megoldás)
a
 
(egy szerkesztő 2 közbeeső változata nincs mutatva)
12. sor: 12. sor:
 
== Megoldás ==
 
== Megoldás ==
 
<wlatex>Azonos kezdeti feltételekből izoterm állapotváltozás során
 
<wlatex>Azonos kezdeti feltételekből izoterm állapotváltozás során
$$ p_1 V_1 = p_{2\text{T}} V_2 $$
+
$$ p_1 V_1 = p_{2\text{T}} V_2, $$
 
míg adiabatikusan
 
míg adiabatikusan
 
$$ p_1 V_1^\gamma = p_{2\text{ad}} V_2^\gamma. $$
 
$$ p_1 V_1^\gamma = p_{2\text{ad}} V_2^\gamma. $$
18. sor: 18. sor:
 
A két egyenletet egymással elosztva
 
A két egyenletet egymással elosztva
 
$$ V_1^{\gamma-1} = \frac{p_{2\text{ad}}}{p_{2\text{T}}} V_2^{\gamma-1}, $$
 
$$ V_1^{\gamma-1} = \frac{p_{2\text{ad}}}{p_{2\text{T}}} V_2^{\gamma-1}, $$
ahol a feladat szerint $\frac{p_{2\text{T}}{p_{2\text{ad}}=2$ (táguláskor az 1:2 arány csak ebben az irányban teljesülhet, mert az adiabata meredekebb, mint az izoterma), innen
+
ahol a feladat szerint $\frac{p_{2\text{T}}}{p_{2\text{ad}}}=2$ (táguláskor az 1:2 arány csak ebben az irányban teljesülhet, mert az adiabata meredekebb, mint az izoterma), innen
$$ V_2 = V_1 \cdot 2^{\frac{1}{\gamma-1}}$$
+
$$ V_2 = V_1 \cdot 2^{\textstyle \frac{1}{\gamma-1}}. $$
  
 
[[Fájl:Ideális gáz térfogatváltozása.svg|400px]]
 
[[Fájl:Ideális gáz térfogatváltozása.svg|400px]]
 
</wlatex>
 
</wlatex>
 
</noinclude>
 
</noinclude>

A lap jelenlegi, 2013. április 28., 17:08-kori változata

Navigáció Pt·1·2·3
Kísérleti fizika 3. gyakorlat
Gyakorlatok listája:
  1. Kinetikus gázelmélet, transzport
  2. Állapotváltozás, I. főtétel
  3. Fajhő, Körfolyamatok
  4. Entrópia, II. főtétel
  5. Homogén rendszerek
  6. Fázisátalakulások
  7. Kvantummechanikai bevezető
Állapotváltozás, I. főtétel
Feladatok listája:
  1. Állapotváltozások diagramjai
  2. Belső energia állapotváltozásokban
  3. Energiák fajhőviszonnyal
  4. Energiaváltozások diagramból
  5. Ideális gáz kompresszibilitásai
  6. Nyomás hőmérsékletfüggése
  7. Fűtött szoba belső energiája
  8. Térfogatváltozás fajhőviszonnyal
  9. Van der Waals-gáz egyensúlya
  10. Közelítő állapotegyenlet
  11. Állapotegy. mérh. menny.-ből
  12. Van der Waals-gáz fajhőkülönbsége
© 2012-2013 BME-TTK, TÁMOP4.1.2.A/1-11/0064

Feladat

  1. Egy kezdetben \setbox0\hbox{$V_1$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% térfogatú, \setbox0\hbox{$\gamma$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% fajhőviszonyú ideális gáz térfogatát \setbox0\hbox{$V_2$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%-re növeljük. A folyamatot egyszer adiabatikusan, másodszor pedig izotermikusan hajtjuk végre. Az első és második végállapotban a nyomások aránya \setbox0\hbox{$2$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%. Mekkora a \setbox0\hbox{$V_2$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% térfogat?

Megoldás

Azonos kezdeti feltételekből izoterm állapotváltozás során

\[ p_1 V_1 = p_{2\text{T}} V_2, \]

míg adiabatikusan

\[ p_1 V_1^\gamma = p_{2\text{ad}} V_2^\gamma. \]

A két egyenletet egymással elosztva

\[ V_1^{\gamma-1} = \frac{p_{2\text{ad}}}{p_{2\text{T}}} V_2^{\gamma-1}, \]

ahol a feladat szerint \setbox0\hbox{$\frac{p_{2\text{T}}}{p_{2\text{ad}}}=2$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% (táguláskor az 1:2 arány csak ebben az irányban teljesülhet, mert az adiabata meredekebb, mint az izoterma), innen

\[ V_2 = V_1 \cdot 2^{\textstyle \frac{1}{\gamma-1}}. \]

Ideális gáz térfogatváltozása.svg