ГРУППА  301. ФИЗИКА.  ТЕМА «РАБОТА В ТЕРМОДИНАМИКЕ»

В термодинамике работа - это взаимодействие системы с внешними объектами, в результате чего изменяются параметры системы

Рассмотрим цилиндр с идеальным газом, который находится под подвижным поршнем. Пусть внешняя сила, действующая на поршень, перемещает его из положения 1 в положение 2.

Работа силы равна   

   . Со стороны газа на поршень действуют сила, равная произведению давлению газа на поршень и площадь сечения поршня  .

Подставив вторую формулу в первую, получим:.

Знак "-" в формуле означает, что при уменьшении объема (как в нашем примере, ) работа внешних сил положительная. И наоборот, когда газ расширяется, работа внешней силы, удерживающей поршень, отрицательная.

Графическое определение работы

Строим график процесса p(V). Определяем на графике точки, которые соответствуют состоянию системы в 1 и 2 состояниях. Площадь фигуры под графиком - есть термодинамическая работа самой системы. Внешняя работа над системой равна работе системы, но с противоположным знаком 

Работа термодинамической системы при изобарном процессе

Работа термодинамической системы при изотермическом процессе

При изохорном процессе объем не изменяется, работа равна нулю A=0.

ЗАДАНИЕ:

1. Если газ расширяется, то при упругих соударениях молекулы газа с движущимся поршнем кинетическая энергия молекул:

             А) увеличивается

            Б)  не изменяется

            В)  уменьшается

           Г)   сначала увеличивается, потом уменьшается

 

  2. При изобарном сжатии объём идеального газа уменьшился от

0,4 м³  до  0,2 м³ . Какую работу совершил газ, если сжатие происходит при давлении 3 10⁵ Па. Масса газа не изменяется.

А) 60 кДж

Б) – 180 кДж

В) 180 кДж

Г)  -60 кДж