Fysik

Thermodynamik

05. marts 2014 af shafaifer (Slettet) - Niveau: Universitet/Videregående

Hvad beror problemstillingen i nedenstående spgs. på?

Definitioner:

Cp = Varmekapacitet ved konstant tryk.

CV = Varmekapacitet ved konstant volumen.

Problem 1 : For en ideal gas gælder at Cp > CV. Overvej hvad årsagen er og forklar det med
et fysisk argument


Brugbart svar (0)

Svar #1
06. marts 2014 af GalVidenskabsmand (Slettet)

Måske kan det forklares sådan her:

Betragt en mængde idealgas i en beholder med konstant volumen. Hvis vi tilfører en varmemængde Q1, så vil tilvæksten i indre energi være ΔU = Q1 (da volumenet er konstant, bliver der ikke udført noget arbejde).

Betragt nu den samme mængde idealgas i en beholder med variabel volumen. Vi tilfører nu den samme varmemængde Q1 som før, men vi holder nu trykket konstant. For at holde trykket konstant er vi nødt til at forøge volumenet under opvarmningen. Dette betyder, at gassen udfører et arbejde på omgivelserne. Tilvæksten i indre energi bliver derfor ΔU = Q1 - W. Dvs mindre end før.

For en ideal gas gælder, at U kun er en funktionen af temperaturen ( U = U(T) ). Vi kan derfor sige, at i tilfældet med konstant volumen vil den større tilvækst i indre energi også betyde en større tilvækst i temperatur. Eller sagt på en anden måde: Der skal en mindre varmemængde til for at hæve temperaturen et bestemt antal grader. Da varmekapaciteten netop udtrykker, hvor stor en varmemængde der skal til for at hæve temperaturen 1 grad, så har du Cp > Cv.


Brugbart svar (0)

Svar #2
06. marts 2014 af mathon

Termodynamikkens
2. hovedsætning:

                                          \small dq=n\cdot C_v\cdot dT \: + \: p\cdot dV
som for \small dV=0
giver
                                          \small Q=n\cdot C_v\cdot \Delta T

som for \small dp=0
giver           
                                          \small n\cdot C_p\cdot dT=n\cdot C_v\cdot dT \: + \: n\cdot R\cdot dT                   
hvoraf

                                           \small C_p=C_v \: + \: R   


Svar #3
08. marts 2014 af shafaifer (Slettet)

#1 #2: Tak!


Skriv et svar til: Thermodynamik

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.