Termodinamika példák - Egyatomos ideális gáz nyomása belső energiával

A Fizipedia wikiből
A lap korábbi változatát látod, amilyen Stippinger (vitalap | szerkesztései) 2013. április 24., 12:05-kor történt szerkesztése után volt.

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
Kinetikus gázelmélet, transzport
Feladatok listája:
  1. Id. g. nyomása belső energiával
  2. Stern-kísérlet
  3. Energia szerinti eloszlás
  4. Vákuum
  5. Diffúzió és belső súrlódás
  6. Gáz szökése
  7. Gázcsere tartályok közt
  8. Gázcsere két gázzal
  9. Lineáris hőmérsékletprofil
  10. Jég fagyása
  11. Hővezetés
© 2012-2013 BME-TTK, TÁMOP4.1.2.A/1-11/0064

Feladat

  1. Fejezze ki az egyatomos ideális gáz nyomását a gáz \setbox0\hbox{$U$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% belső energiájával és \setbox0\hbox{$V$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% térfogatával!

Megoldás

Az ideális gáz állapotegyenlete
\[pV=NkT.\]
Az ekvipartíció tétele értelmében gáz belső energiája kifejezhető a szabadsági fokok \setbox0\hbox{$f$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% számával:
\[U=N \frac{f}{2}kT.\]
Egyatomos ideális gázra \setbox0\hbox{$f=3$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%, az atomok 3 irányú transzlációs mozgása révén, ezzel
\[pV=\frac23U\]
adódik.
A lap eredeti címe: „https://fizipedia.bme.hu/index.php?title=Termodinamika_példák_-_Egyatomos_ideális_gáz_nyomása_belső_energiával&oldid=9400”