TREŚĆ:
Zadanie 6.
W doświadczeniu 1. ustaloną masę gazu doskonałego poddano najpierw przemianie izochorycznej ze stanu do stanu , a następnie – przemianie izobarycznej ze stanu do stanu . W doświadczeniu 2. ustaloną masę gazu doskonałego poddano najpierw przemianie izobarycznej ze stanu do stanu , a następnie – przemianie izochorycznej ze stanu do stanu .
W obu doświadczeniach użyto tego samego gazu doskonałego o takiej samej masie.
Na rysunkach 1. i 2. przedstawiono wykresy zależności ciśnienia gazu od objętości gazu w przemianach oraz w przemianach . Osie na obu wykresach są wyskalowane tak samo.

Zadanie 6.1.
Dokończ zdanie. Wpisz właściwą liczbę w wykropkowanym miejscu.
Iloraz , czyli stosunek pracy wykonanej przez siłę parcia gazu w przemianach do pracy wykonanej przez siłę parcia gazu w przemianach , jest równy ......... .
ROZWIĄZANIE:
Uzasadnienie:
Naszym zadaniem jest obliczenie stosunku pracy wykonanej przez siłę parcia gazu w pierwszym doświadczeniu do pracy wykonanej w drugim doświadczeniu. W tym celu wyznaczymy pracę oddzielnie dla każdego z doświadczeń.
- Rozpatrujemy doświadczenie 1
Gaz został poddany dwóm przemianom: izochorycznej oraz izobarycznej, z których każdą rozpatrujemy oddzielnie, a wykonaną pracę wyrazimy jako sumę:
gdzie:
- praca wykonana przez siłę parcia gazu w doświadczeniu 1,
- praca wykonana przez siłę parcia gazu w przemianie izochorycznej (),
- praca wykonana przez siłę parcia gazu w przemianie izobarycznej ().
Praca w przemianie izochorycznej nie jest wykonywana (gaz nie zwiększa swojej objętości), zatem:
Pracę wykonaną przez siłę parcia gazu w przemianie izobarycznej wyznaczymy jako iloczyn ciśnienia i zmiany objętości gazu:
gdzie:
- ciśnienie gazu w stanie ,
- objętość gazu w stanie ,
- objętość gazu w stanie .
Z wykresu odczytujemy ciśnienie i objętości i wstawiamy do równania:
Zatem:
- Rozpatrujemy doświadczenie 2
Gaz został poddany dwóm przemianom: izobarycznej oraz izochorycznej, z których każdą rozpatrujemy oddzielnie, a wykonaną pracę wyrazimy jako sumę:
gdzie:
- praca wykonana przez siłę parcia gazu w doświadczeniu 2,
- praca wykonana przez siłę parcia gazu w przemianie izobarycznej (),
- praca wykonana przez siłę parcia gazu w przemianie izochorycznej ().
Pracę wykonaną w przemianie izobarycznej zapiszemy jako:
gdzie:
- ciśnienie gazu w stanie ,
- objętość gazu w stanie ,
- objętość gazu w stanie .
Z wykresu odczytujemy ciśnienie i objętości i wstawiamy do równania:
Praca w przemianie izochorycznej nie jest wykonywana (gaz nie zwiększa swojej objętości):
Zatem:
Obliczamy szukany iloraz:
Odpowiedź:
Iloraz , czyli stosunek pracy wykonanej przez siłę parcia gazu w przemianach do pracy wykonanej przez siłę parcia gazu w przemianach , jest równy .
Ewelina Wysopal
Nauczycielka fizyki
Zobacz lekcje, które wyjaśnią temat krok po kroku:
Tutaj pojawi się lista Twoich książek
Zaloguj się i zacznij tworzyć ją już teraz.

