شاه کلید نکات
شاه کلید سوال
مشابه آنچه که برای تراکم همدما شرح دادیم، انبساط هم دمای گاز کامل را شرح دهید و علامت های Q وW را برای چنین فرایندی تعیین و نمودارهای P_T و V_T برای آن رسم کنید.
بدیهی است که باید ترتیبی دهیم که حجم گاز داخل استوانه حاوی گازی که در تماس با یک منبع گرما با دمای ثابت است به گونه ای تدریجی و ایستاوار افزایش یابد. پس کاهش تدریجی ساچمه های سربی می تواند روشی قابل قبول باشد. البته این کار را می توان با روش های متفاوتی انجام داد. مثلا می توان به جای ساچمه های سربی از کیسه های شنی استفاده کرد که سوراخ کوچکی در آن ایجاد شده، به گونه ای که شن به آرامی از آن خارج می شود. در هر حال، با کاهش وزن روی پیستون و در نتیجه فشار گاز، پیستون به سمت بالا حرکت می کند و در نتیجه گاز منبسط می شود. نمودارهای P-T و V-T به صورت زیر می شود:
در مورد علامت های Q و W توجه کنید چون گاز منبسط شده است، پس گاز (دستگاه) روی محیط کار (مثبت) انجام داده و بنابراین W<0 است. چون فرایند هم دماست، برای گاز کامل که انرژی درونی آن فقط به دما بستگی دارد ΔU=0 است و بنابراین از قانون اول ترمودینامیک در می یابیم Q+W=0 و در نتیجه با توجه به اینکه W<0 است، Q باید مثبت باشد. این نتیجه را می توانیم این طور توجیه کنیم که در واقع در هر مرحله کوچک از فرایند، بر اثر انبساط گاز، دمای اندک گاز اندکی کاهش می یابد که این کاهش دما با گرفتن گرما از منبع جبران می شود.
1736019749.png)
