„Termodinamika példák - Ideális gáz körfolyamatai” változatai közötti eltérés

A Fizipedia wikiből
a (Szöveg koherenssé tétele.)
 
(egy szerkesztő 4 közbeeső változata nincs mutatva)
6. sor: 6. sor:
 
| tárgynév    = Kísérleti fizika 3. gyakorlat
 
| tárgynév    = Kísérleti fizika 3. gyakorlat
 
| témakör    = Termodinamika - Fajhő, Körfolyamatok
 
| témakör    = Termodinamika - Fajhő, Körfolyamatok
 +
| rövid      = Fajhő, Körfolyamatok
 
}}
 
}}
 
== Feladat ==
 
== Feladat ==
</noinclude><wlatex># Az első ábrán egy ideális gázzal végzett körfolyamat $p-V$ diagramja látható. Ábrázoljuk a folyamatot $p-T$ és $T-V$ diagramon!
+
</noinclude><wlatex># Az első ábrán egy ideális gázzal végzett körfolyamat $p-V$ diagramja látható. Ábrázoljuk a folyamatot $T-V$ és $T-p$ diagramon!
# A második ábrán egy ideális gázzal végzett körfolyamat $p-V$ diagramja látható. Mekkora a gáz által végzett munka?[[Fájl:Ideális gáz két körfolyamata ábrával.svg]]</wlatex><includeonly><wlatex>{{Végeredmény|content=$$W=0.$$}}</wlatex></includeonly><noinclude>
+
# A második ábrán egy ideális gázzal végzett körfolyamat $p-V$ diagramja látható. Mekkora a gáz által végzett munka?<br /></wlatex><includeonly>[[Fájl:Ideális gáz két körfolyamata ábrával.svg|400px]]<wlatex>{{Végeredmény|content=$$W=0.$$}}</wlatex></includeonly><noinclude>[[Fájl:Ideális gáz két körfolyamata ábrával ötlet.svg|400px]]
 +
 
 
== Megoldás ==
 
== Megoldás ==
<wlatex>A megoldás szövege.
+
<wlatex>#* A megadott $p-V$ diagramról az izotermát átvetíthetjük a $T-V$ diagramba. Az izobár vonal itt $T=\frac{p}{nR}V=\mathrm{const.}\cdot V$ origón áthaladó egyenes, a függőleges izochor vonal pedig a két szakaszt köti össze.
 +
#* További vetítéssel az izobár vonalat átvihetjük a $T-p$ diagramba. Itt az izochor vonal ($T=\frac{V}{nR}p=\mathrm{const.}\cdot p$) lesz origón áthaladó egyenes, az izoterma pedig vízszintes.
 +
#* Az egyes állapotok beazonosításával vagy a vetítés során figyeljük meg a körüljárási irányokat!<br />[[Fájl:Ideális gáz két körfolyamata ábrával megoldás.svg|400px]]
 +
# A második ábrán jelölt körfolyamat két egybevágó, de ellentétes irányítású háromszöggel ábrázolható körfolyamatra bontható, melyek munkáinak előjeles összege a keresett munka. Mivel $p-V$ diagramon $\delta W = p\,\mathrm{d}V$, azért a gáz munkája nagysága a körfolyamat grafikonja által közrezárt területtel egyenlő, előjele pedig a geometriai körüljárási iránnyal ''ellentétes''. Ezekből következik, hogy az egybevágó háromszögek által meghatározott munka az ábrán jelölt módon egyenlő nagyságú, ellentétes előjelű, a teljes körfolyamatban a gáz nem végez munkát.
 
</wlatex>
 
</wlatex>
 
</noinclude>
 
</noinclude>

A lap jelenlegi, 2013. május 3., 11:17-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
Fajhő, Körfolyamatok
Feladatok listája:
  1. Id. g. állapotváltozása egyenlettel
  2. Id. g. állandó mólhőjű folyamatai
  3. Id. g. állapotváltozása p-V összefüggéssel
  4. Id. g. körfolyamatai és
  5. munkája
  6. Id. g. egy körfolyamata izotermával
  7. Carnot-hűtőgép
  8. Id. g. egy körfolyamata adiabatával
  9. Id. g. körfolyamata: izob. és adiab.
  10. Dinamikus fűtés hőszivattyúval
© 2012-2013 BME-TTK, TÁMOP4.1.2.A/1-11/0064

Feladat

  1. Az első ábrán egy ideális gázzal végzett körfolyamat \setbox0\hbox{$p-V$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% diagramja látható. Ábrázoljuk a folyamatot \setbox0\hbox{$T-V$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% és \setbox0\hbox{$T-p$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% diagramon!
  2. A második ábrán egy ideális gázzal végzett körfolyamat \setbox0\hbox{$p-V$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% diagramja látható. Mekkora a gáz által végzett munka?
    Ideális gáz két körfolyamata ábrával ötlet.svg

Megoldás

    • A megadott \setbox0\hbox{$p-V$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% diagramról az izotermát átvetíthetjük a \setbox0\hbox{$T-V$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% diagramba. Az izobár vonal itt \setbox0\hbox{$T=\frac{p}{nR}V=\mathrm{const.}\cdot V$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% origón áthaladó egyenes, a függőleges izochor vonal pedig a két szakaszt köti össze.
    • További vetítéssel az izobár vonalat átvihetjük a \setbox0\hbox{$T-p$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% diagramba. Itt az izochor vonal (\setbox0\hbox{$T=\frac{V}{nR}p=\mathrm{const.}\cdot p$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%) lesz origón áthaladó egyenes, az izoterma pedig vízszintes.
    • Az egyes állapotok beazonosításával vagy a vetítés során figyeljük meg a körüljárási irányokat!
      Ideális gáz két körfolyamata ábrával megoldás.svg
  1. A második ábrán jelölt körfolyamat két egybevágó, de ellentétes irányítású háromszöggel ábrázolható körfolyamatra bontható, melyek munkáinak előjeles összege a keresett munka. Mivel \setbox0\hbox{$p-V$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% diagramon \setbox0\hbox{$\delta W = p\,\mathrm{d}V$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%, azért a gáz munkája nagysága a körfolyamat grafikonja által közrezárt területtel egyenlő, előjele pedig a geometriai körüljárási iránnyal ellentétes. Ezekből következik, hogy az egybevágó háromszögek által meghatározott munka az ábrán jelölt módon egyenlő nagyságú, ellentétes előjelű, a teljes körfolyamatban a gáz nem végez munkát.