Termodinamika példák - Energiaváltozások diagramból

Feladat

1. Ha egy rendszert az ábrán látható 1 úton viszünk az $\setbox0\hbox{$A$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%$ állapotból a $\setbox0\hbox{$B$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%$ állapotba, $\setbox0\hbox{$100\,\rm{J}$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%$ hőt vesz fel, miközben $\setbox0\hbox{$30\,\rm{J}$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%$ munkát végez.
   
   • a) Mennyi hőt vesz fel a rendszer az $\setbox0\hbox{$A$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%$ és $\setbox0\hbox{$B$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%$ állapotok közt a 2 úton, ha közben $\setbox0\hbox{$10\,\rm{J}$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%$ munkát végez?
   • b) Ha $\setbox0\hbox{$20\,\rm{J}$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%$ munkával vihetjük a rendszert $\setbox0\hbox{$B$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%$-ből $\setbox0\hbox{$A$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%$-ba a 3 út mentén, mennyi a közben leadott hő?

Megoldás

a)-b) A táblázat kék cellái adottak, a számítás során alkalmazzuk

• az első főtételt ($\setbox0\hbox{$\Delta U = \Delta Q + \Delta W$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%$), illetve,
• a belső energia állapotjelző, az $\setbox0\hbox{$A$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%$ és $\setbox0\hbox{$B$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%$ pont közötti megváltozása független az állapotváltozás útjától.

b) A harmadik útvonalnál belső energia megváltozása ellentettjének vételével vesszük figyelembe az ellentétes irányítást.

	ΔQ	ΔW	ΔU
1	100 J	30 J	70 J
2	80 J	10 J	70 J
3	-90 J	-20 J	-70 J