Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

Ra5UD1C2wAtRJ1

Ćwiczenie 1

Uzupełnij zdania:

Podczas adiabatycznego sprężania gazu jego temperatura ({maleje}/{pozostaje stała}/{#rośnie}), ponieważ ({maleje}/{nie zmienia się}/{#rośnie}) średnia energia kinetyczna jego cząsteczek.

{To samo}/{#Co innego} obserwujemy, gdy sprężanie gazu ma charakter przemiany izotermicznej.

Podczas izotermicznego sprężania gazu jego temperatura ({maleje}/{#pozostaje stała}/{rośnie}), ponieważ ({maleje}/{#nie zmienia się}/{rośnie}) średnia energia kinetyczna cząsteczek gazu.

R1EWkijcPY6Ok2

Ćwiczenie 2

Uzupełnij poniższe zdania:

Podczas adiabatycznego sprężania gazu jego ciśnienie rośnie ({wolniej}/{#szybciej}) niż podczas sprężania izotermicznego. Dzieje się tak z dwóch powodów:

1. W wyniku sprężania ({#zmniejsza się}/{zwiększa się}) całkowita ({liczba cząsteczek.}/{powierzchnia ścianek naczynia, na które gaz wywiera ciśnienie.})

2. Podczas sprężania adiabatycznego ({maleje}/{#rośnie}) średnia energia kinetyczna cząsteczek gazu, a zatem również ich ({masa}/{#wartość pędu}). Wraz ze zmianą {masy}/{pędu} cząsteczek zmienia się też siła, z jaką gaz działa na ścianki naczynia.

Ćwiczenie 3

R1PPd2NPFkkVl

W przemianie adiabatycznej objętość zmalała 2 razy, a ciśnienie

zwiększyło się 2 razy.
zwiększyło się mniej niż 2 razy.
zwiększyło się ponad 2 razy.

R1esgliFDSvbx

W przemianie adiabatycznej objętość zwiększyła się 3 razy, a ciśnienie

zmniejszyło się 3 razy.
zmniejszyło się mniej niż 3razy.
zmniejszyło się ponad 3 razy.

Rozwiązując to ćwiczenie można skorzystać z równania adiabaty (zob. równ. (3) w części „Warto przeczytać”):

$pV^{\kappa}=\text{const},$

gdzie $\kappa>1$ . Zauważ, że równanie to można zapisać w postaci:

$p_1V_1^{\kappa}=p_2V_2^{\kappa},$

gdzie $p_1,V_1$ to początkowe ciśnienie i prędkość gazu, a $p_2,V_2$ to końcowe wartości tych parametrów. Przekształcając ten wzór dostajemy następujące wyrażenie:

$p_2=p_1\left(\frac{V_1}{V_2}\right)^{\kappa},$

z którego, po podstawieniu danych (np. $V_2=\frac{V_1}{2}$ ), można łatwo wywnioskować prawidłowe odpowiedzi.

RvyvBfmNuv6fn2

Ćwiczenie 4

Rq3M28QyuenDO

Ćwiczenie 4

Ćwiczenie 5

R8tpaWMmfPOLM

RSwEs9LILsse9

Ćwiczenie 5

Ćwiczenie 6

Gaz doskonały można poddać przemianie adiabatycznej od stanu a do stanu b lub przemianie izotermicznej od stanu a do stanu c. Przeanalizuj wykresy przemian i odpowiedz, w którym stanie, a czy b, temperatura gazu będzie wyższa.

RTpWoP5pkZ81R

Objętość gazu ma być zmniejszona dwukrotnie. Może się to odbyć w przemianie adiabatycznej lub izotermicznej. W którym przypadku temperatura końcowa gazu będzie większa niż temperatura początkowa?

Ćwiczenie 6

Gaz doskonały można poddać przemianie adiabatycznej lub przemianie izotermicznej. Czym się one różnią, w jakich warunkach przebiegają?

Ćwiczenie 7

R14xJyCYyE9zm

Oblicz pracę wykonaną przez siłę zewnętrzną $W$ podczas adiabatycznego sprężania 2 moli gazu doskonałego, w wyniku którego temperatura wzrosła od 15°C do 70°C. Zmiana energii wewnętrznej gazu doskonałego $Δ U$ związana jest ze zmianą temperatury $Δ T$ wzorem $Δ U = \frac{3}{2} n R Δ T$ , gdzie $n$ – liczba moli gazu, $R = 8, 31 \frac{J}{mol \cdot K}$ – stała gazowa. Wynik podaj z dokładnością do dwóch cyfr znaczących.

Odpowiedź: $W$ = ............ kJ.

I zasada termodynamiki dla przemiany adiabatycznej ma postać $Δ U = W$ , ponieważ ciepło $Q$ = 0, więc $W = Δ U = \frac{3}{2} n R Δ T$ , gdzie $n$ – liczba moli, $R = 8, 31 \frac{J}{K \cdot mol}$ – stała gazowa, $Δ T$ – różnica temperatur w skali Kelwina, równa różnicy temperatur w skali Celsjusza.

Ćwiczenie 8

Wyznacz zależność między objętością i temperaturą w przemianie adiabatycznej. Skorzystaj z równania adiabaty $p \cdot V^{κ} = c o n s t$ i równania Clapeyrona $\frac{p \cdot V}{T} = n R$ .

Z równania Clapeyrona $\frac{p \cdot V}{T} = n R$ wyznacz $p$ i podstaw do równania adiabaty $p \cdot V^{κ} = c o n s t$ .

T \cdot V^{κ - 1} = c o n s t

Film (standardowy)

Dla nauczyciela