Αδιαβατική μεταβολή και έργο εξωτερικής δύναμης

Οριζόντιο κυλινδρικό δοχείο με θερμομονωτικά τοιχώματα κλείνεται στο ένα του άκρο με θερμομονωτικό έμβολο το οποίο μπορεί να κινείται χωρίς τριβές. Όταν το έμβολο ισορροπεί σε ορισμένη θέση Α, το αέριο που περιέχεται στο δοχείο καταλαμβάνει όγκο V1=2L. Ασκώντας κατάλληλη εξωτερική δύναμη μετακινούμε το έμβολο αργά-αργά μέχρι ο όγκος του αερίου να γίνει V2=0,5L;

Α) Ποιο το έργο της εξωτερικής δύναμης κατά την παραπάνω μεταβολή;

Β) Ποια η μεταβολή της εσωτερικής ενέργειας του αερίου στην παραπάνω μεταβολή;

Γ) Ποιος ο λόγος της μέσης κινητικής ενέργειας λόγω μεταφορικής κίνησης των μορίων του αερίου στην αρχική και στην τελική κατάσταση;

Δίνεται η ατμοσφαιρική πίεση p_atm=10⁵ N/m² και η ειδική γραμμομοριακή θερμότητα του αερίου C_p=3R.

ΑΠΑΝΤΗΣΗ