Номер 1, страница 164 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Синяков

Глава 5. Законы термодинамики. Параграф 5.7. Адиабатный процесс - номер 1, страница 164.

Условие.

? 1. При каких условиях реальные процессы можно считать адиабатными?

Решение.

Адиабатным называется термодинамический процесс, который происходит без теплообмена системы с окружающей средой. Для идеального адиабатного процесса количество теплоты $\text{Q}$, полученное или отданное системой, равно нулю: $Q=0$. Согласно первому закону термодинамики, $\Delta U = Q + A_{внешн}$, при адиабатном процессе изменение внутренней энергии системы $\Delta U$ происходит только за счет работы, совершённой над ней внешними силами $A_{внешн}$.

В реальных условиях достичь полной тепловой изоляции невозможно, поэтому любой реальный процесс сопровождается некоторым теплообменом. Однако его можно с высокой степенью точности считать адиабатным, если выполняется хотя бы одно из следующих условий:

1. Процесс происходит в теплоизолированной системе.
Система находится в оболочке, которая очень плохо проводит тепло (такую оболочку называют адиабатной). Чем лучше теплоизоляция, тем медленнее может протекать процесс, оставаясь близким к адиабатному. Классическим примером такой системы является сосуд Дьюара (термос).

2. Процесс протекает очень быстро.
Если процесс происходит настолько быстро, что за время его протекания система и окружающая среда не успевают обменяться заметным количеством теплоты. Теплообмен — это процесс, требующий времени, поэтому при очень быстрых изменениях состояния (например, при резком сжатии или расширении газа) им можно пренебречь. Примерами таких процессов служат распространение звуковых волн в газах, рабочий ход в двигателе внутреннего сгорания или резкое расширение газа в огнетушителе.

Таким образом, для приближения реального процесса к адиабатному необходима либо очень хорошая теплоизоляция, либо очень высокая скорость его протекания.

Ответ: Реальные процессы можно считать адиабатными, если: 1) система очень хорошо теплоизолирована от окружающей среды; 2) процесс протекает настолько быстро, что за время его протекания не успевает произойти существенный теплообмен с окружающей средой.