Feladat:	4640. fizika feladat	Korcsoport: 16-17	Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):	Németh András
Füzet:	2015/január, 49 - 50. oldal		PDF  |  MathML
Témakör(ök):	Feladat, Egyéb kinetikus gázelmélet, Hő, Gázok egyéb állapotváltozása
Hivatkozás(ok):	Feladatok: 2014/május: 4640. fizika feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.   Megoldás. Mindhárom esetben a hőtan első főtételéből indulhatunk ki. Eszerint $\begin{array}{c}{\displaystyle \Delta E_{\text{b}}=Q+W\mathrm{,}}\end{array}$ ahol $Q$ a gázzal közölt hő, $W$ a környezet által a gázon végzett munka, $\Delta E_{\text{b}}$ pedig a gáz belső energiájának változása (növekedése). $a)$ Ha csupán hőközlés történik, vagyis nincs munkavégzés, akkor $\begin{array}{c}{\displaystyle \Delta E_{\text{b}}=Q\mathrm{.}}\end{array}$ Ebben az esetben a hőtan első főtétele szerint a gázzal közölt hő teljes egészében a gáz belső energiáját növeli. Mivel nincs munkavégzés, ezért ebben az esetben a gáz térfogata állandó. A gáz állapotváltozása izochor. $b)$ Ha csupán munkavégzés történik, vagyis a gáz és a környezete között nincs hőközlés, akkor $\begin{array}{c}{\displaystyle \Delta E_{\text{b}}=W\mathrm{.}}\end{array}$ A hőtan első főtétele szerint ekkor a gázon végzett munka teljes egészében a gáz belső energiáját növeli. A gáz állapotváltozása adiabatikus, a folyamat során a gáz entrópiája állandó. $c)$ Amennyiben $W=-Q\mathrm{,}$ az első főtétel szerint $\begin{array}{c}{\displaystyle \Delta E_{\text{b}}=Q+W=\mathrm{0,}}\end{array}$ vagyis a gáz belső energiája állandó. Ebből következően az ideális gáz hőmérséklete is állandó marad, a folyamat izotermikus.