1 тур (Задачи)1 тур (Задачи)2 тур (Задачи)2 тур (Задачи)1 тур (Решения)1 тур (Решения)
Это обсуждение публикации https://olympiads.bc-pf.org/physics/national/2016/10
Почему теплоемкость выходит только 5/2R? Там же энергия конденсатора тоже увеличивается, разве это не входит в теплоемкость?
1 лайк
Прочитай условие:
Рассчитайте теплоёмкость газа под поршнем и выразите ее в единицах универсальной газовой постоянной R.
3 лайка
Аа, понятно
Но если находить теплоемкость системы то мои расчеты правильные?
Даже и так, теплоёмкость системы всё равно равна \displaystyle\frac{5}{2}R. Во-первых, в твоём решении твоё давление в 2 раза больше правильного значения. Во-вторых, энергия конденсатора так просто не может быть записана в первом законе термодинамики.
Допустим, мы применили первый закон термодинамики исключительно для самого газа. В таком случае всё достаточно очевидно:
\delta Q = C_VdT+PdV
А теперь отдельно подумай о законе сохранения энергии для конденсатора. В нём накапливается электрическая энергия, которая зависит от расстояния между поршнями, но к тому же было сказано, что теплоёмкость самого конденсатора пренебрежимо мала. Так как вся теплота сообщается газу, то конденсатор, как отдельная система, увеличивает свою электрическую энергию только за счёт механического расширения посредством газа. Получается,
PdV = dE
В таком случае, как ты видишь, изменение электрической энергии – это просто проявление работы газа. Оно понятно и по той причине, что если рассматривать систему “газ+конденсатор”, то механическое изменение объема происходит за счёт их взаимного действия друг на друга. В этом случае работа PdV является “внутренней” работой. Ещё раз: для газа механическая работа совершалась против “внешнего” давления, суть электрическая сила взаимодействия поршней; для самих же поршней газ сам по себе является “внешней” силой. По отдельности можно записывать PdV, но в сумме для первого закона термодинамики они дают нуль.
4 лайка
Все понятно, спасибо!