Cześć,
Sam ostatnio zawaliłem kilka nocek jeśli chodzi o pracę objętościowa i zmianę energii wewnętrznej. Tak że podzielę się kilkoma moimi spostrzeżeniami. Być może komuś się to jeszcze przyda.
Zmianę energii wewnętrznej można obliczyć z
I zasada termodynamiki
ΔU=Q+W
Ten wzór mówi o tym, że energię wewnętrzną można zmienić na 2 sposoby. Dostarczając albo odbierając ciepło z układu albo wykonując pracę objętościowa.
Praca objętościowa w tym przypadku jest równa zero bo jak sama nazwa wskazuję jest to praca związana ze zmianą objętości układu. W tym przypadku objętość się nie zmienia tylko zmienia się ciśnienie. Skoro tak to praca objętościowa musi być równa zero.
Z pracą objętościowa jest ciekawa kwestia bo raz wzór ogólny jest podawany z plusem a innym razem z minusem. W takim razie jak jest poprawnie? No wiec odpowiedź jest ciekawa. Jeśli pracą objętościową zajmują się chemicy to praca objętościowa zawsze jest z minusem a jeśli mechanicy to raz może być podawana z plusem a innym razem z minusem. Z czego to wynika?
Chemicy uważają ze praca będzie dodatnia gdy energia wewnętrzna układu rośnie a ona będzie rosła gdy układ będzie ściskany. Żeby wiec wynik z pracy wyszedł dodatni przy ściskaniu to przed wzorek ogólnym musi być minus.
Mechanicy natomiast patrzą na to od innej strony. Dla nich praca objętościowa będzie dodatnia kiedy to układ wykona pracę i przekaże ją do otoczenia. Z tego powodu przy rozprężaniu gazu musimy otrzymać wynik dodatni. Dlatego wzór ogólny nie ma minusa. Oczywiście czasami mechanicy używają takiego samego wzoru jak chemicy ale tylko w tego gdy tego przedmiotu uczy ich ktoś z wydziału chemicznego.
zmianę energii wewnętrznej można jeszcze obliczyć korzystając z różniczki zupełnej.
dU=(∂U/∂T)dT+(∂U/∂V)dV
jeśli objętość się nie zmienia to pochodna po objętości jest równa zero, bo pochodna ze stałej jest równa zero.
To jest drugi wzór który to pokazuje.