등온팽창 과정에서 왜 내부에너지 변화

등온팽창 과정에서 왜 내부에너지 변화

작성일 2022.03.20댓글 1건
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등온팽창 과정에서 왜 내부에너지 변화량이 0 인가요 내부에너지가 커져야 부피가커지고 피스톤이 밀리는거 아닌가요?




profile_image 익명 작성일 -

이상기체의 내부에너지가 온도만의 함수이고 그 값은 du=CvdT 적분에 의해 구하기 때문입니다.

식에서 등온과정인 경우 dT=0으로 내부에너지도 du=0이 되기 때문입니다.

내부에너지 일정해도 부피가 커질 수 있습니다. Pv=RT에서 T=일정인 경우 P와 v가 반비례관계가 되면 되므로 부피가 증가하는만큼 압력이 감소하면 이런 상황이 가능합니다.

이런 현상은 저절로 일어나기는 어렵고, 외부압력이 적절한 속도로 감속되면서 거기에 상응한 속도로 열이 공급되어야 가능한 과정입니다. 반대과정 즉 압축과정은 구현이 조금 더 용이한데요, 외부압력을 "매우 서서히" 증가시키기만 하면 기체의 온도는 외부온도와 저절로 평형을 이룰 것이므로 부피감소,압력증가,온도일정인 과정이 쉽게 가능합니다.

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