Газовите трансформации са процеси, при които а газ може да има един или повече от своите параметри от налягане, сила на звука и температурапроменени. Има специални газообразни трансформации, при които поне едно от тези количества се поддържа постоянно.
Видовете газови трансформации са:
изобарна трансформация;
изотермична трансформация;
изоволюметрична трансформация;
адиабатна трансформация.
Вижте също:Термология — изучаване на явления, свързани с топлината и температурата
изотермична трансформация
Изотермичната трансформация е тази, при която температурата на газа остава постоянна. При този вид трансформация, налягането и обема саобратнопропорционална, така че чрез увеличаване на налягане, силата на звука се намалява и обратно.
Изотермичните трансформации са описани от Лхей, бойл-мариот. Съгласно този закон, произведението между налягането и обема на идеалния газ е постоянно:
ЗАи и ЗАе – начално и крайно налягане
Vи и Vе – начална и крайна скорост
К – постоянен
изобарна трансформация
Изобарната трансформация се характеризира с a
промяна на обема и температура, поддържайки налягането постоянно. Този тип трансформация се описва математически от закона за Чарлз и Гей-Люсак. По време на изобарна трансформация температурата и обемът са право пропорционални, тоест запазването постоянно налягането на газа, обемът, зает от него, ще се увеличава с повишаване на температурата на газа. газ.Вижте формулата, използвана от Законът на Гей-Люсак:
Tи и Tе – начална и крайна температура
Според Законът на Гей-Люсак, съотношението между обема и налягането на газа по време на изобарна трансформация е равно на константа.
Изоволюметрична трансформация
Изоволюметрична, изометрична или изохорна трансформация е името на процеса, при който идеалният газ претърпява промени в налягането и температурата, поддържайки се постоянен Вашият сила на звука. Този тип газова трансформация, която се извършва в контейнери с твърди стени, се определя математически от Законът на Чарлз.
Според този закон съотношението между налягането и температурата на идеалния газ винаги е постоянно. Освен това при този тип трансформация налягането и температурата са право-пропорционален: удвоявайки налягането, удвояваме температурата и обратно.
Формулата, която описва поведението на идеалните газове по време на изоволюметрични трансформации е както следва:
Прочетете също: Термодинамика - област на физиката, която изучава явления, при които има топлообмен
адиабатна трансформация
Адиабатната трансформация е името на процеса, претърпян от a газ, който не се променя топлина с външната среда или със стените на контейнера му. Формулата, която математически обяснява поведението на идеален газ, който претърпява адиабатична трансформация, гласи, че продуктът между налягане и обем се повишава до константа γ е постоянна.
Константата γ зависи от градусивсвобода на газа, тоест броят на посоките, в които могат да се движат молекулите на газа. Може да се изчисли и чрез съотношението между специфична топлина в наляганепостоянен и топлинаспецифични в сила на звукапостоянен.
Примери за трансформации на газ
изотермична трансформация – всяко бавно разширение или свиване на газ, което се случва при постоянна температура.
изобарна трансформация – охлаждане на газа, съдържащ се в мехур, поставен за охлаждане в хладилник.
Изоволюметрична трансформация – напълно загряване на водната пара, затворена в тенджера под налягане.
адиабатна трансформация – газът се изхвърля чрез аерозолен спрей.
Вижте също: Калориметрия – формули, понятия и решени упражнения
Решени упражнения по газови трансформации
Въпрос 1 - Прегледайте алтернативите по-долу и проверете отговора, който съдържа само верни алтернативи.
I – Изотермичните трансформации са тези, при които температурата на газа се поддържа постоянна.
II – Адиабатните трансформации включват топлообмен между газа и външната среда.
III – Изохорната трансформация е тази, при която налягането на газа се поддържа постоянно.
IV – Изобарните трансформации се случват при постоянно налягане.
Правилни са:
а) I и II.
б) I, II и III.
в) II и III.
г) I и IV.
Резолюция:
Алтернативи II и III са погрешни, тъй като адиабатните трансформации не включват топлообмен, а изохорните трансформации са тези, които се случват в постоянни обеми. Следователно правилната алтернатива е буква Д.
Въпрос 2 —Идеалният газ претърпява бърза трансформация, така че температурата, налягането и обемът му претърпяват внезапни промени за кратък период от време. Според неговите познания за трансформациите на газ, трансформацията, претърпяна от газа, е:
а) изотермичен.
б) изобарна.
в) адиабатен.
г) изоволюметрични.
Резолюция:
Адиабатните трансформации настъпват бързо, така че няма време газът да обменя топлина с външната среда. При този тип трансформация параметрите на налягането, обема и температурата се променят рязко. Следователно правилната алтернатива е буква C.
От Рафаел Хелърброк
Учител по физика
Източник: Бразилско училище - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/transformacoes-gasosas.htm
