Физика и астрономия · 8 клас · урок 5 от 5

Адиабатен процес

Адиабатен процес протича без топлообмен с околната среда (Q = 0). Тогава работата става само за сметка на вътрешната енергия: при адиабатно разширяване газът се охлажда, а при адиабатно свиване се нагрява. Процесите са близки до адиабатни, когато са много бързи или съдът е топлоизолиран. Така се обясняват охлаждането на издигащия се въздух и образуването на облаци, нагряването в дизеловия двигател и топлият вятър фьон.

Работен лист за печат

Какво да запомним

  • Q = 0, затова ΔU = −A.
  • Адиабатно разширяване: температурата пада; свиване: расте.
  • Близки до адиабатни: бързите процеси и процесите в топлоизолиран съд.
  • При свиване до същия обем налягането расте повече, отколкото при изотермен процес.

Пример

Газ се разширява адиабатно и извършва 300 J работа: вътрешната му енергия намалява с 300 J.

Проверете се: 15 въпроса

Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.

  1. Коя величина е нула при адиабатен процес?
    • Количеството топлина, обменено с околната среда
    • Работата на газа
    • Изменението на вътрешната енергия
    • Налягането на газа

    Отговор: Количеството топлина, обменено с околната среда

    При адиабатен процес Q = 0 и вътрешната енергия се мени само чрез работа.

  2. Какво става с температурата на газ при адиабатно свиване?
    • Понижава се
    • Не се изменя
    • Повишава се
    • Става 0 K

    Отговор: Повишава се

    Работата на външните сили увеличава вътрешната енергия на газа, а топлина не се отдава.

  3. Газ се разширява адиабатно и извършва работа 300 J. Как се изменя вътрешната му енергия?
    • Увеличава се с 300 J
    • Не се изменя
    • Намалява с 600 J
    • Намалява с 300 J

    Отговор: Намалява с 300 J

    Q = 0, ΔU = Q − A = −300 J.

  4. Защо въздухът, който се издига в атмосферата, се охлажда?
    • Разширява се почти адиабатно, защото налягането горе е по-ниско
    • Отдалечава се от Слънцето
    • Сблъсква се с облаците
    • Губи част от молекулите си

    Отговор: Разширява се почти адиабатно, защото налягането горе е по-ниско

    Разширявайки се, въздухът извършва работа за сметка на вътрешната си енергия.

  5. Газ в цилиндър с топлоизолирани стени се свива бързо. Какъв е процесът?
    • Изотермен
    • Адиабатен
    • Изохорен
    • Изобарен

    Отговор: Адиабатен

    Топлоизолацията и бързината не позволяват топлообмен, затова Q = 0.

  6. Как се нарича процес, при който газът не обменя топлина с околната среда?
    • Изотермен
    • Адиабатен
    • Изохорен
    • Изобарен

    Отговор: Адиабатен

    При адиабатния процес Q = 0.

  7. Защо вентилът на гума се охлажда, когато от нея бързо излиза въздух?
    • Въздухът се свива и се нагрява
    • Гумата отдава топлина на вентила
    • Вентилът е метален и винаги е студен
    • Въздухът се разширява почти адиабатно и се охлажда

    Отговор: Въздухът се разширява почти адиабатно и се охлажда

    Бързото разширение е почти без топлообмен, газът извършва работа за сметка на вътрешната си енергия и се охлажда.

  8. Кой процес е най-близък до адиабатен?
    • Бързото свиване на горивната смес в цилиндъра на двигател
    • Бавното нагряване на газ в отворен съд
    • Бавното разширение на газ в съд, потопен във вода
    • Нагряване на газ в затворен съд на котлон

    Отговор: Бързото свиване на горивната смес в цилиндъра на двигател

    Процесът е адиабатен, когато е толкова бърз, че топлообменът не успява да се осъществи.

  9. Една и съща маса газ се свива до един и същ обем веднъж адиабатно и веднъж изотермно. При кой процес крайното налягане е по-голямо?
    • При изотермния
    • Еднакво е
    • При адиабатния
    • Зависи само от масата на газа

    Отговор: При адиабатния

    При адиабатно свиване газът се и нагрява, затова налягането расте повече, отколкото при постоянна температура.

  10. Защо фьонът, вятърът, който се спуска по подветрените склонове на планините, е топъл и сух?
    • Нагрява се от вулкани в планината
    • Охлажда се при спускане
    • Затопля се от снега по върховете
    • Спускащият се въздух се свива почти адиабатно и се нагрява

    Отговор: Спускащият се въздух се свива почти адиабатно и се нагрява

    При спускане налягането расте, въздухът се свива почти без топлообмен и температурата му се повишава.

  11. Какво става с температурата на газ при адиабатно разширяване?
    • Не се изменя
    • Понижава се
    • Става 0 K
    • Удвоява се

    Отговор: Понижава се

    Газът извършва работа за сметка на вътрешната си енергия и се охлажда.

  12. Кое условие помага един процес да е почти адиабатен?
    • Бавно протичане
    • Тънки метални стени
    • Добра топлоизолация
    • Отворен съд

    Отговор: Добра топлоизолация

    Без топлообмен с околната среда процесът е адиабатен; помага и бързото протичане.

  13. Газ се свива адиабатно и външните сили извършват 200 J работа. Как се изменя вътрешната му енергия?
    • Расте с 200 J
    • Намалява с 200 J
    • Не се изменя
    • Расте с 400 J

    Отговор: Расте с 200 J

    Q = 0, цялата работа на външните сили отива за увеличаване на вътрешната енергия.

  14. Защо при бързо помпане на гума помпата се затопля?
    • От триенето с ръката
    • От слънцето
    • От гумата
    • Въздухът се свива почти адиабатно

    Отговор: Въздухът се свива почти адиабатно

    При бързо свиване топлината не успява да се отдаде и температурата на въздуха расте.

  15. В кой двигател горивото се самозапалва от адиабатно свиване на въздуха?
    • Бензиновия
    • Дизеловия
    • Електрическия
    • Парната машина

    Отговор: Дизеловия

    В дизеловия двигател въздухът се свива бързо и силно, нагрява се и горивото се самовъзпламенява.