UWAGA! W zadaniu użyjemy oznaczeń takich, jak w zbiorze zadań na stronie 168 i 169.

---

$a)$  

$\text{przemiana A}\to \text{B}$  

Zauważmy, że w tym procesie: 

$V\downarrow ,p=const$   

Wówczas z równania Clapeyrona mamy, że:  $T\downarrow$  

Proces ten nazywamy: izobarycznym oziębianiem.

Ciepło: ponieważ temperatura układu maleje to znaczy, że układ oddaje ciepło:

$Q<0$  

Praca: objętość gazu zmalała, czyli pracę wykonują siły zewnętrzne:

$W>0$  

Energia wewnętrzna: z I zasady termodynamiki otrzymujemy, że:

$\Delta U=-Q+W,\text{ poniewaz˙ }Q<0\text{ i }W>0$  

$\text{przemiana B}\to \text{C}$  

Zauważmy, że w tym procesie: 

$V\downarrow ,p\uparrow$   

Skoro przemiana CA jest izotermiczna oraz T_A>T_B to T_C>T_B. Z tego wynika, że:  $T\uparrow$  

Proces ten nazywamy: adiabatycznym sprężaniem.

Ciepło: ponieważ przemiana jest adiabatyczna to:

$Q=0$  

Praca: objętość gazu zmalała, czyli pracę wykonują siły zewnętrzne: 

$W>0$  

Energia wewnętrzna: z I zasady termodynamiki otrzymujemy, że:

$\Delta U=W,\text{ poniewaz˙ }Q=0\text{ i }W>0$  

$\text{przemiana C}\to \text{A}$  

Zauważmy, że w tym procesie: 

$V\uparrow ,p\downarrow ,T=const$   

Proces ten nazywamy: izotermiczne rozprężanie.

Ciepło: ponieważ przemiana jest izotermiczna to ciepło zostaje pobrane z zewnątrz:

$Q>0$  

Praca: objętość gazu wzrosła, czyli pracę wykonuje gaz: 

$W<0$  

Energia wewnętrzna: z I zasady termodynamiki otrzymujemy, że:

$\Delta U=Q-W,\text{ poniewaz˙ }Q>0\text{ i }W<0$  

 

---

$b)$  

UWAGA! Zauważmy, że procesu BC nie możemy nazwać, a w odpowiedziach podane jest, że chodzi o izochoryczne ogrzewanie. Przyjmujemy zatem, że przedstawiony w tym podpunkcie wykres jest zależnością ciśnienia od temperatury.

 

$\text{przemiana A}\to \text{B}$  

Zauważmy, że w tym procesie: 

$T\downarrow ,p=const$   

Wówczas z równania Clapeyrona mamy, że:  $V\downarrow$  

Proces ten nazywamy: izobarycznym oziębianiem.

Ciepło: ponieważ temperatura układu maleje to znaczy, że układ oddaje ciepło:

$Q<0$  

Praca: objętość gazu zmalała, czyli pracę wykonują siły zewnętrzne:

$W>0$  

Energia wewnętrzna: z I zasady termodynamiki otrzymujemy, że:

$\Delta U=-Q+W,\text{ poniewaz˙ }Q<0\text{ i }W>0$  

$\text{przemiana B}\to \text{C}$  

Zauważmy, że w tym procesie: 

$T\uparrow ,p\uparrow$   

Wówczas z równania Clapeyrona mamy, że:  $V=const$  

Proces ten nazywamy: izochoryczne ogrzewanie.

Ciepło: ponieważ temperatura układu wzrasta to znaczy, że układ pobiera ciepło:

$Q>0$  

Praca: objętość nie ulega zmianie, czyli praca nie zostaje wykonana: 

$W=0$  

Energia wewnętrzna: z I zasady termodynamiki otrzymujemy, że:

$\Delta U=Q,\text{ poniewaz˙ }Q>0\text{ i }W=0$  

$\text{przemiana C}\to \text{A}$  

Zauważmy, że w tym procesie: 

$p\downarrow ,T=const$   

Wówczas z równania Clapeyrona mamy, że:  $V\uparrow$  

Proces ten nazywamy: izotermiczne rozprężanie.

Ciepło: ponieważ przemiana jest izotermiczna to ciepło zostaje pobrane z zewnątrz:

$Q>0$  

Praca: objętość gazu wzrosła, czyli pracę wykonuje gaz: 

$W<0$  

Energia wewnętrzna: z I zasady termodynamiki otrzymujemy, że:

$\Delta U=Q-W,\text{ poniewaz˙ }Q>0\text{ i }W<0$  

---

$c)$  

UWAGA! Zauważmy, że procesu CA nie możemy nazwać, a w odpowiedziach podane jest, że chodzi o izobaryczne oziębianie. Przyjmujemy zatem, że przedstawiony w tym podpunkcie wykres jest zależnością objętości od temperatury.

 

$\text{przemiana A}\to \text{B}$  

Zauważmy, że w tym procesie: 

$V\uparrow ,T=const$   

Wówczas z równania Clapeyrona mamy, że:  $p\downarrow$  

Proces ten nazywamy: izotermiczne rozprężanie.

Ciepło: ponieważ przemiana jest izotermiczna to ciepło zostaje pobrane z zewnątrz:

$Q>0$  

Praca: objętość gazu wzrosła, czyli pracę wykonuje gaz: 

$W<0$  

Energia wewnętrzna: z I zasady termodynamiki otrzymujemy, że:

$\Delta U=Q-W,\text{ poniewaz˙ }Q>0\text{ i }W<0$  

$\text{przemiana B}\to \text{C}$  

Zauważmy, że w tym procesie: 

$T\uparrow ,V=const$   

Wówczas z równania Clapeyrona mamy, że:  $p\uparrow$  

Proces ten nazywamy: izochoryczne ogrzewanie.

Ciepło: ponieważ temperatura układu wzrasta to znaczy, że układ pobiera ciepło:

$Q>0$  

Praca: objętość gazu była stała, czyli praca nie zostaje wykonana: 

$W=0$  

Energia wewnętrzna: z I zasady termodynamiki otrzymujemy, że:

$\Delta U=Q,\text{ poniewaz˙ }Q>0\text{ i }W=0$  

$\text{przemiana C}\to \text{A}$  

Zauważmy, że w tym procesie: 

$V\downarrow ,T\downarrow$   

Wówczas z równania Clapeyrona mamy, że:  $p=const$  

Proces ten nazywamy: izobaryczne oziębianie.

Ciepło: ponieważ temperatura układu maleje to ciepło zostaje oddane:

$Q<0$  

Praca: objętość gazu zmalała, czyli praca jest wykonana nad gazem: 

$W>0$  

Energia wewnętrzna: z I zasady termodynamiki otrzymujemy, że:

$\Delta U=-Q+W,\text{ poniewaz˙ }Q<0\text{ i }W<0$