Manter um sistema de calor constante: o processo adiabático
Na física, quando você tem um processo onde há calor flui de ou para o sistema, ele é chamado de processo adiabático
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Examinando o trabalho realizado durante um processo adiabático, você pode dizer Q = 0, então
Video: Meteorologia: Processo Adiabático - Cmte Pereira!
é igual a -W.
O sinal de menos é em frente ao W porque a energia para fazer o trabalho vem do próprio sistema, de modo a fazer trabalho resulta em uma energia interna inferior.
Porque a energia interna de um gás ideal é você = (3/2)nRT, o trabalho feito é o seguinte:
Onde Tf representa a temperatura final e TEu representa a temperatura inicial. Então, se o gás não funciona, que o trabalho vem de uma mudança de temperatura - se a temperatura desce, o gás funciona em seus arredores.
Você pode ver o que um gráfico da pressão em função do volume parece para um processo adiabático na segunda figura. A curva adiabática nesta figura, uma chamada adiabat, é diferente das curvas isotérmicas, chamado isotérmicas. O trabalho realizado quando o calor total do sistema é constante é a área sombreada abaixo da curva.
Em expansão adiabática ou compressão, você pode se relacionar a pressão inicial e volume para a pressão final e o volume desta forma:
pressão constante dividida pela capacidade de calor específica de um gás ideal, a volume constante (capacidade térmica específica é a medida de quanto calor um objeto pode conter):
Como você pode encontrar essas capacidades térmicas específicas? Que está chegando próximo.
Para descobrir a capacidade de calor específico, você precisa se relacionar calor, Q, e temperatura, T. Você costuma usar a fórmula
representa a alteração na temperatura.
No caso dos gases, no entanto, é mais fácil falar em termos de capacidade de calor específico molar, que é dada pela C e cujas unidades são joules / mole-kelvin
Com capacidade de calor específico molar, você usa um número de moles, N, em vez thanthe massa, m:
Para resolver C, você deve levar em conta duas quantidades diferentes, CP (Pressão constante) e CV (Volume constante). resolvido para Q, a primeira lei da termodinâmica afirma que
a variação da energia interna de um gás ideal, é
Video: MET: VA05/pt01 Equilíbrio Atmosférico, Processo Adiabático , Lei de Charles
Assim sendo, Q a volume constante é a seguinte:
Agora olhe para o calor a pressão constante (QP). A pressão constante, o trabalho (W) é igual a
Portanto, aqui está Q a pressão constante:
Assim como você obter os calores específicos molares deste? Você decidiu que
que se refere a permuta de calor, Q, para a diferença de temperatura,
Video: Tema 09 - Primeira Lei da Termodinâmica | Aula 06 - Processos adiabáticos de um gás ideal
através da capacidade de calor específica molar, C. Esta equação é válido para a troca de calor a volume constante, QV, assim você escrever
Onde CV é a capacidade de calor específico a volume constante. Você já tem uma expressão para QV, para que você possa substituir na equação anterior:
Depois, você pode dividir ambos os lados por
para obter a capacidade de calor específico a volume constante:
Se você repetir isso para a capacidade de calor específico a pressão constante, você começa
Agora você tem a capacidade de calor específico molar de um gás ideal.
Para um gás ideal, você pode conectar pressão e volume em dois pontos ao longo de uma curva adiabática desta forma:
