Первый закон термодинамики

[Илья1401]

В сосуде при 273 К и 1,01*10^5 находится 10^3 моль одноатомного газа в идеальном состоянии. Рассчитайте конечную температуру, давление газа и работу процесса расширения газа до объема, в 2 раза превышающего первоначальный: а) при медленном изотермическом рас- ширении в цилиндре с поршнем, двигающимся без трения; 6) при адиабатическом расширении в аналогичных условиях; в) при мгновенном удалении перегородки между сосудом и вакуумированным пространством того же объема. Объясните различие результатов, полученных в трех процессах. 

Помогите, пожалуйста, с задачей. Я не понимаю б и в. 

Изменено 15 Марта, 2023 в 17:03 пользователем Илья1401

[yatcheh]

15.03.2023 в 20:03, Илья1401 сказал:

В сосуде при 273 К и 1,01*10^5 находится 10^3 моль одноатомного газа в идеальном состоянии. Рассчитайте конечную температуру, давление газа и работу процесса расширения газа до объема, в 2 раза превышающего первоначальный: а) при медленном изотермическом рас- ширении в цилиндре с поршнем, двигающимся без трения; 6) при адиабатическом расширении в аналогичных условиях; в) при мгновенном удалении перегородки между сосудом и вакуумированным пространством того же объема. Объясните различие результатов, полученных в трех процессах. 

Помогите, пожалуйста, с задачей. Я не понимаю б и в. 

a) изотермический процесс
T = const
P2V1 = P1V1
P2 = P1*(V1/V2) = 1/2P1
Объём вырос вдвое, температура не изменилась, давление уменьшилось вдвое.
Работа против внешних сил произведена за счёт подвода тепла извне:
A = nRT*ln(V2/V1)

б) адиабатный процесс
PV^k = const
P2/P1 = (V1/V2)^k
P2 = P1*(1/2)^k для обноатомного газа k = 5/3
T2/T1 = (V1/V2)^(k-1)
T2 = T1*(1/2)^(k-1) 
Объём вырос вдвое, температура уменьшилась, давление уменьшитлось более, чем вдвое. 
Работа против внешних сил произведена за счёт внутренней энергии газа, поэтому температура уменьшается:
A = nR/(k-1)*(T1 - T2)

в) тепло извне не подводится, работа не совершается (расширение в вакуум)
Внутрення энергия системы не изменяется, значит температура газа постоянна. 
P2V1 = P1V1
P2 = P1*(V1/V2) = 1/2P1
Объём вырос вдвое, температура не изменилась, давление уменьшилось вдвое.
A = 0