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ガスが断熱拡張を受けると、それはかつて冷却されますか?

断熱拡張中、ガスは、システムから熱を添加または除去することなく、体積の変化を受けます(q =0)。ガスが拡大するにつれて、周囲に押し込むことで機能します。この作業は、ガスの内部エネルギーを犠牲にして行われ、温度が低下します。したがって、内部エネルギーが作業に変換されるため、ガスは冷却されます。

ここにプロセスの説明があります。

1。初期状態: 特定の温度、体積、および圧力で容器内に閉じ込められたガスを考えてみましょう。

2。断熱拡張: 容器が突然拡張され、ガスがより大きなボリュームを占めることができます。拡張は断熱的であるため、ガスとその周囲の間に熱が交換されません。

3。ガスによって行われた作業: ガスが拡大すると、容器の拡大する壁に押し付けられ、周囲で作業(W)を行います。この作業は、ガスが変位の方向に距離にわたって力をかけるため、肯定的です。

4。内部エネルギー: 熱力学の最初の法則によれば、エネルギーは作成または破壊することはできず、異なる形式間でのみ伝達されます。この場合、システムに熱が追加されないため(q =0)、ガス(w)が行う作業は、ガスの内部エネルギー(U)から来なければなりません。

5。冷却効果: ガスの内部エネルギーは、その温度に関連しています。ガスが拡大することで機能するにつれて、その内部エネルギーは減少します。この内部エネルギーの減少により、ガスの温度が低下します。

要約すると、断熱の拡張中、ガスによって行われた作業はその内部エネルギーに由来し、温度の低下とガスの冷却効果につながります。

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