Изотермический процесс: различия между версиями
[отпатрулированная версия] | [отпатрулированная версия] |
VladVD (обсуждение | вклад) отклонено последнее 1 изменение (194.28.215.188) |
→Преамбула: добавлен комментарий про изотермичный теплообмен |
||
Строка 6: | Строка 6: | ||
[[Файл:Several isotherms of an ideal gas on a P, T, V-diagram.png|thumb|left|Несколько изотерм для идеального газа нa p-V-T диаграмме]] |
[[Файл:Several isotherms of an ideal gas on a P, T, V-diagram.png|thumb|left|Несколько изотерм для идеального газа нa p-V-T диаграмме]] |
||
Для осуществления изотермического процесса систему обычно помещают в [[термостат]] (массивное тело, находящееся в [[тепловое равновесие|тепловом равновесии]]), [[теплопроводность]] которого велика, так что теплообмен с системой происходит достаточно быстро по сравнению со скоростью протекания процесса, и, температура системы в любой момент практически не отличается от температуры термостата. Можно осуществить изотермический процесс иначе — с применением источников или стоков тепла, контролируя постоянство температуры с помощью [[термометр]]ов. К изотермическим процессам относятся, например, [[кипение]] жидкости или [[плавление]] твёрдого тела при постоянном [[Давление|давлении]]. Графиком изотермического процесса является изотерма. |
Для осуществления изотермического процесса систему обычно помещают в [[термостат]] (массивное тело, находящееся в [[тепловое равновесие|тепловом равновесии]]), [[теплопроводность]] которого велика, так что теплообмен с системой происходит достаточно быстро по сравнению со скоростью протекания процесса, и, температура системы в любой момент практически не отличается от температуры термостата. Можно осуществить изотермический процесс иначе — с применением источников или стоков тепла, контролируя постоянство температуры с помощью [[термометр]]ов. К изотермическим процессам относятся, например, [[кипение]] жидкости или [[плавление]] твёрдого тела при постоянном [[Давление|давлении]]{{#tag:ref|Изотермичность теплообмена, подразумевающую, что одно тело получает теплоту от другого, имеющего такую же температуру, нельзя понимать буквально. Это просто означает, что разностью температур источника и приёмника теплоты в рамках рассматриваемой задачи можно пренебречь{{sfn|''Акопян А. А.'', Общая термодинамика|1955| с =112}}.|group=K}}. Графиком изотермического процесса является изотерма. |
||
В [[Идеальный газ|идеальном газе]] при изотермическом процессе для неизменной массы газа произведение [[давление|давления]] на объём постоянно ([[закон Бойля-Мариотта]]). Изотермы идеального газа в координатах <math>p, V</math> — [[гипербола (математика)|гиперболы]], расположенные на графике тем выше, чем выше температура, при которой происходит процесс (см. рисунок). |
В [[Идеальный газ|идеальном газе]] при изотермическом процессе для неизменной массы газа произведение [[давление|давления]] на объём постоянно ([[закон Бойля-Мариотта]]). Изотермы идеального газа в координатах <math>p, V</math> — [[гипербола (математика)|гиперболы]], расположенные на графике тем выше, чем выше температура, при которой происходит процесс (см. рисунок). |
||
Строка 22: | Строка 22: | ||
где учитывается, что [[внутренняя энергия]] системы в изотермическом процессе не изменяется. Таким образом, в изотермическом процессе вся теплота, полученная системой, расходуется на совершение системой работы над внешними телами. |
где учитывается, что [[внутренняя энергия]] системы в изотермическом процессе не изменяется. Таким образом, в изотермическом процессе вся теплота, полученная системой, расходуется на совершение системой работы над внешними телами. |
||
== Комментарии == |
|||
{{примечания|group=K}} |
|||
== Примечания == |
|||
{{примечания|1}} |
|||
== Литература == |
|||
* {{книга|автор =[[Акопян, Александр Аркадьевич|Акопян А. А.]]|заглавие =Общая термодинамика|ссылка =http://books.e-heritage.ru/book/10081401 |ответственный = |издание = |место =М.—Л.|издательство =[[Энергия (издательство)|Госэнергоиздат]]|год =1955|том= |страниц =696|серия = |isbn = |ref =''Акопян А. А.'', Общая термодинамика}} |
|||
{{phys-stub}} |
{{phys-stub}} |
Версия от 22:43, 27 декабря 2018
Изотермический процесс (от др.-греч. ἴσος «равный» и θέρμη «жар») — термодинамический процесс, происходящий в физической системе при постоянной температуре.
Для осуществления изотермического процесса систему обычно помещают в термостат (массивное тело, находящееся в тепловом равновесии), теплопроводность которого велика, так что теплообмен с системой происходит достаточно быстро по сравнению со скоростью протекания процесса, и, температура системы в любой момент практически не отличается от температуры термостата. Можно осуществить изотермический процесс иначе — с применением источников или стоков тепла, контролируя постоянство температуры с помощью термометров. К изотермическим процессам относятся, например, кипение жидкости или плавление твёрдого тела при постоянном давлении[K 1]. Графиком изотермического процесса является изотерма.
В идеальном газе при изотермическом процессе для неизменной массы газа произведение давления на объём постоянно (закон Бойля-Мариотта). Изотермы идеального газа в координатах — гиперболы, расположенные на графике тем выше, чем выше температура, при которой происходит процесс (см. рисунок).
В общем случае при изотермическом процессе системе сообщается некоторое количество теплоты (или она отдаёт теплоту) и системой совершается работа над внешними телами. Альтернативный процесс, при котором теплообмен с окружающей средой отсутствует (термодинамическая система находится в энергетическом равновесии — система не поглощает и не выделяет тепло), называется адиабатическим процессом.
Работа , совершённая идеальным газом в изотермическом процессе, равна , где — число частиц газа, — температура, и — объём газа в начале и конце процесса, — постоянная Больцмана .
В твёрдом теле и большинстве жидкостей изотермические процессы очень мало изменяют объём тела, если только не происходит фазовый переход.
Первый закон термодинамики для изотермического процесса записывается в виде:
где учитывается, что внутренняя энергия системы в изотермическом процессе не изменяется. Таким образом, в изотермическом процессе вся теплота, полученная системой, расходуется на совершение системой работы над внешними телами.
Комментарии
Примечания
- ↑ Акопян А. А., Общая термодинамика, 1955, с. 112.
Литература
- Акопян А. А. Общая термодинамика. — М.—Л.: Госэнергоиздат, 1955. — 696 с.
Это заготовка статьи по физике. Помогите Википедии, дополнив её. |