Feladat: 2025. fizika feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Horváth Katalin 
Füzet: 1986/február, 88. oldal  PDF file
Témakör(ök): Adiabatikus folyamatban, Izotermikus folyamatban, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1985/április: 2025. fizika feladat

Adott tömegű ideális gáz térfogatát a felére csökkentjük, egyszer adiabatikusan, egyszer pedig izoterm összenyomással. Melyik esetben kisebb a végzett mechanikai munka?

Tegyük fel, hogy azonos kezdeti állapotból indulunk! (A feladat csak azonos tömeget és térfogatot kötött ki.) Izoterm folyamat esetén végig az ábrán látható pV diagram egy izotermáján mozgunk.
 
 

Adiabatikus esetben ‐ mivel a gáz és környezete között hőcsere nincs és mechanikai munkát végzünk a gázon ‐ a belső energia nő. Ideális gáz esetén a belső energia a hőmérséklet egyértelmű függvénye, így megnő a hőmérséklet, a p-V diagramon magasabban elhelyezkedő izotermára jutunk. A végzett munkát a görbe alatti terület adja. Ez adiabatikus esetben nagyobb, ezért adiabatikus összenyomásnál több munkát végzünk, izotermnél kevesebbet.
 

 Horváth Katalin ( Mezőkövesd, I. László Gimn., I. o. t.)
 

Megjegyzés. Ha a végállapotot tételezzük fel azonos hőmérsékletűnek, akkor az izoterm összenyomás közben kell több munkát végezni.