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【趣味物理題】絕熱過程

2021-10-12 13:02 作者:AoiSTZ23  | 我要投稿

鄭濤(Tao Steven Zheng)著

絕熱過程(adiabatic process)是一種熱力學過程,在系統(tǒng)與其周圍環(huán)境之間不傳遞熱量或質(zhì)量。與等溫過程(isothermal process)不同,絕熱過程僅將能量作為功傳遞給周圍環(huán)境。

【問題】

假設(shè)絕熱壓縮(adiabatic compression)氣體的體積 V%20 和壓力 P%7BPV%7D%5E%7B1.2%7D%20%3D%20C 的關(guān)系,其中 C 為常數(shù)。當體積為 64 L,壓力為 20 kPa 時, 如果這一時的刻壓力每秒下降1 kPa,求出體積的瞬時變化率(instantaneous rate of change)。

【題解】

已知 %5Cfrac%7BdP%7D%7Bdt%7D%20%3D%20-1%20%5C%3B%20kPa%2Fs, P%20%3D%2020%20%5C%3B%20kPaV%20%3D%2064%20%5C%3B%20L。

求絕熱壓縮函數(shù)的導函數(shù)。

%5Cfrac%7Bd%7D%7Bdt%7D%20%5Cleft(PV%5E%7B1.2%7D%20%5Cright)%20%3D%20%5Cfrac%7Bd%7D%7Bdt%7D%20(C)

因為 C 是常數(shù),


%5Cfrac%7BdP%7D%7Bdt%7D%20V%5E%7B1.2%7D%20%2B%20P(1.2)%20V%5E%7B0.2%7D%20%20%5Cfrac%7BdV%7D%7Bdt%7D%20%3D%200

(-1)%7B(64)%7D%5E%7B1.2%7D%20%2B%20(20)(1.2)%7B(64)%7D%5E%7B0.2%7D%20%5Cfrac%7BdV%7D%7Bdt%7D%20%3D%200%20

%5Cfrac%7BdV%7D%7Bdt%7D%20%3D%20%5Cfrac%7B64%7D%7B24%7D

所以,

%20%5Cfrac%7BdV%7D%7Bdt%7D%20%3D%20%5Cfrac%7B8%7D%7B3%7D%20%5C%3B%20L%2Fs%20


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