جواب تمرین و فعالیت صفحه ۱۳۶ فیزیک دهم - همیار آموزش

تمرین ۵-۳ صفحه ۱۳۶ فیزیک دهم

مشابه آنچه که برای تراکم هم دما شرح دادیم، انبساط هم دمای گاز کامل را شرح دهید و علامت‌های Q و W را برای چنین فرایندی تعیین و نمودارهای P-T و V-T را برای آن رسم کنید. پاسخ: در انبساط همدما، استوانه حاوی گاز را در تماس با یک منبع گرمایی با دمای ثابت و برابر با دمای اولیه گاز قرار میدهیم. فشار گاز داخل استوانه را با برداشتن تدریجی ساچمههای سربی روی پیستون، به آهستگی کاهش میدهیم، حجم گاز داخل استوانه به  تدریج زیاد میشود. چون در این فرایند دما ثابت است تغییر انرژی درونی صفر است و میتوانیم بنویسیم:

چون در انبساط، کار انجام شده بر روی گاز منفی است، Q مثبت میشود.  یعنی در انبساط هم دما گاز گرما میگیرد.

نمودارهای T-P و T-V این فرآیند به صورت زیر است:

فعالیت ۵-۲ صفحه ۱۳۶ فیزیک دهم

انتهای یک سرنگ حاوی هو ا را مسدود و آن را وارد حجم بزرگی از آب کنید. پس از مدتی، پیستون سرنگ را به آرامی بفشارید. هوای درون سرنگ چه فرایندی را طی می‌کند؟
پاسخ: فرایند هم دما
توضیحات بیشتر: با فشردن کند و آرام پیستون، فشار هوای درون سرنگ افزایش و حجم آن کاهش می یابد. در هر مرحله کوچک این فرایند، دما در ابتدا کمی زیاد می شود، ولی این افزایش دما با دادن گرما به آب جبران می شود تا اینکه هوا دوباره با آب هم دما شود. در فرایند هم دما، گاز با محیط تبادل گرما می کند بی آنکه دمایش تغییر کند.