стінки насоса, яке дуже мале, а завдяки нагріванню повітря від стискання. Явище нагрівання газу при його швидкому стисканні можна спостерігати на досліді з приладом «Повітряне кресало» (мал. 72). На дно товстостінного скляного циліндра з поршнем кладуть невеликий шматок піроксилінової вати або вати, змоченої ефіром, і швидко натискують на поршень. Вата спалахує. Причина її загоряння — різке підвищення температури повітря під час швидкого стискання його поршнем. Отже, у разі стискання газу його внутрішня енергія зростає за рахунок роботи зовнішньої сили, яка виконує стискання. При розширенні ж газу без підведення до нього енергії ззовні його внутрішня енергія зменшується. Це можна виявити на такому досліді. У велику скляну посудину (мал. 73) наливають трохи води, вводять дим і накачують повітря. При цьому вода з посудини зникає (випаровується), що свідчить про підвищення температури повітря в посудині. Коли тиск у посудині стане достатньо великим, корок викидається, повітря, швидко розширюючись, виходить з неї, внаслідок чого утворюється густий туман, що свідчить про охолодження повітря під час розширення. Розширюючись, газ виконує роботу з переміщення частинок за рахунок зменшення внутрішньої енергії. У розглянутих прикладах теплообміном між газом і навколишнім середовищем можна знехтувати, оскільки зміна його стану відбувається дуже швидко. Отже, під час стискання газу без теплообміну з навколишнім середовищем його внутрішня енергія збільшується, під час розширення — зменшується. Цей висновок випливає з першого закону тер- Це означає, що у разі розширення газу виконується додатна робота за рахунок внутрішньої енергії і це приводить до охолодження газу. Під час стискання газу Мал. 73
|