تحويلات الغاز هي العمليات التي يكون فيها أ غاز قد يكون لديك واحد أو أكثر من معلماته من الضغط, الصوت و درجة الحرارةتغير. هناك تحويلات غازية خاصة يتم فيها إبقاء واحدة على الأقل من هذه الكميات ثابتة.
أنواع تحويلات الغاز هي:
تحويل متساوي الضغط
تحويل متساوي الحرارة
تحويل متساوي الحجم
تحول ثابت الحرارة.
نرى أيضا:Thermology - دراسة الظواهر المرتبطة بالحرارة ودرجة الحرارة
تحول متساوي الحرارة
التحول متساوي الحرارة هو الذي فيه تظل درجة حرارة الغاز ثابتة. في هذا النوع من التحول ، الضغط والحجمعكسيامتناسب، وذلك عن طريق زيادة الضغط، يتم تقليل الحجم والعكس صحيح.
يتم وصف التحولات متساوي الحرارة بواسطة إليا بويل ماريوت. وفقًا لهذا القانون ، يكون الناتج بين الضغط والحجم للغاز المثالي ثابتًا:
لأنا و لF - الضغط الأولي والنهائي
الخامسأنا و الخامسF - السرعة الأولية والنهائية
ك - ثابت
تحويل متساوي الضغط
يتميز التحول متساوي الضغط ب تباين الحجم و درجة الحرارة، مع الحفاظ على الضغط ثابتًا. هذا النوع من التحول موصوف رياضيًا بواسطة قانون تشارلز وجاي لوساك. أثناء التحول متساوي الضغط ، تكون درجة الحرارة والحجم متناسبين بشكل مباشر ، أي حفظ بثبات ضغط الغاز ، سيزداد الحجم الذي يشغله الغاز مع زيادة درجة حرارة الغاز. غاز.
انظر الصيغة المستخدمة من قبل قانون جاي لوساك:
تيأنا و تيF - درجة الحرارة الأولية والنهائية
وفقا ل قانون جاي لوساك، النسبة بين حجم وضغط الغاز ، أثناء التحول متساوي الضغط ، تساوي ثابتًا.
لا تتوقف الان... هناك المزيد بعد الإعلان ؛)
التحول Isovolumetric
التحول متساوي الحجم أو متساوي القياس أو متساوي الصدر هو اسم العملية التي يخضع فيها الغاز المثالي لتغييرات في الضغط ودرجة الحرارة ، مع الحفاظ على نفسه ثابت لك الصوت. يتم تحديد هذا النوع من تحويل الغاز ، الذي يحدث داخل حاويات ذات جدران صلبة ، رياضيًا بواسطة قانون تشارلز.
وفقًا لهذا القانون ، فإن النسبة بين الضغط ودرجة الحرارة للغاز المثالي دائمًا ما تكون ثابتة. علاوة على ذلك ، في هذا النوع من التحول والضغط ودرجة الحرارة يتناسب طرديا: مضاعفة الضغط ، نضاعف درجة الحرارة والعكس صحيح.
الصيغة التي تصف سلوك الغازات المثالية أثناء التحولات isovolumetric هي كما يلي:
اقرأ أيضا: الديناميكا الحرارية - مجال فيزياء يدرس الظواهر التي يوجد فيها تبادل حراري
تحول ثابت الحرارة
تحول Adiabatic هو اسم العملية التي يمر بها أ غاز لا يتغير الحرارة مع البيئة الخارجية أو بجدران الحاوية الخاصة بها. الصيغة التي تشرح رياضيًا سلوك الغاز المثالي الذي يخضع لتحول ثابت الحرارة تنص على أن الناتج بين الضغط والحجم يرتفع إلى ثابت γ ثابت.
الثابت γ يعتمد على درجاتفيالحرية من الغاز ، أي عدد الاتجاهات التي يمكن أن تتحرك فيها جزيئات الغاز. يمكن أيضًا حسابه من خلال النسبة بين حرارة نوعية في الضغطثابت و الحرارةمحدد في الصوتثابت.
أمثلة على تحولات الغاز
تحول متساوي الحرارة - أي تمدد أو انكماش بطيء للغاز يحدث عند درجة حرارة ثابتة.
تحويل متساوي الضغط - تبريد الغاز الموجود في المثانة الموضوعة لتبرد في الثلاجة.
التحول Isovolumetric - تسخين بخار الماء المحصور في قدر الضغط بشكل كامل.
تحول ثابت الحرارة - طرد الغاز بواسطة رذاذ الهباء الجوي.
نرى أيضا: قياس السعرات الحرارية - الصيغ والمفاهيم والتمارين التي تم حلها
تمارين محلولة على تحويلات الغاز
السؤال رقم 1 - راجع البدائل أدناه وتحقق من الإجابة التي تحتوي على بدائل حقيقية فقط.
I - التحولات متساوي الحرارة هي تلك التي تظل فيها درجة حرارة الغاز ثابتة.
II - التحولات الأديباتية تتضمن التبادل الحراري بين الغاز والبيئة الخارجية.
III - تحويل Isochoric هو الذي يتم فيه الحفاظ على ضغط الغاز ثابتًا.
رابعا - تحدث التحولات متساوية الضغط مع الضغط المستمر.
هذا صحيح:
أ) الأول والثاني.
ب) الأول والثاني والثالث.
ج) الثاني والثالث.
د) الأول والرابع.
الدقة:
البديلان الثاني والثالث خاطئان ، لأن التحولات الحافظة للحرارة لا تنطوي على التبادل الحراري ، والتحولات متساوية الصدور هي تلك التي تحدث بأحجام ثابتة. وبالتالي ، فإن البديل الصحيح هو الحرف د.
السؤال 2 -يخضع الغاز المثالي لتحول سريع ، بحيث تخضع درجة حرارته وضغطه وحجمه لتغييرات مفاجئة في فترة زمنية قصيرة. وفقًا لمعرفته بتحولات الغاز ، فإن التحول الذي يمر به الغاز كان:
أ) متساوي الحرارة.
ب) متساوي الضغط.
ج) ثابت الحرارة.
د) قياس متساوي الحجم.
الدقة:
تحدث التحولات الأديباتية بسرعة ، لذلك لا يوجد وقت للغاز لتبادل الحرارة مع البيئة الخارجية. في هذا النوع من التحول ، تتغير معلمات الضغط والحجم ودرجة الحرارة فجأة. وبالتالي ، فإن البديل الصحيح هو الحرف C.
بقلم رافائيل هيلربروك
مدرس الفيزياء
هل ترغب في الإشارة إلى هذا النص في مدرسة أو عمل أكاديمي؟ بحث:
هيلربروك ، رافائيل. "تحويلات الغاز" ؛ مدرسة البرازيل. متوفر في: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/transformacoes-gasosas.htm. تم الوصول إليه في 27 يوليو 2021.
