Изобарна трансформация. Изобарна трансформация на газове

Изобарна трансформация се получава, когато газът е под постоянно налягане. Например, ако се извърши в открита среда, трансформацията ще бъде изобарна, тъй като налягането ще бъде атмосферно налягане, което няма да се промени.

В този случай температурата и обемът варират. Двама водещи учени са изследвали как възниква тази вариация в изобарни трансформации. Първият, който свързва обема и температурата на газовете, е Жак Шарл (1746-1823), през 1787 г., а след това, през 1802 г., Джоузеф Гей-Люсак (1778-1850) определя количествено тази връзка.

По този начин се появи закон, който обяснява изобарните трансформации на газове, които станаха известни като Закона на Чарлз / Гей-Люсак. Посочва се, както следва:

„При система с постоянно налягане обемът на фиксирана маса на газ е право пропорционален на температурата.“

Чарлз и Гей-Люсак са изследвали изобарни трансформации

Това означава, че ако удвоим температурата, обемът, зает от газа, също ще се удвои. От друга страна, ако намалим температурата, обемът на газа също ще намалее в същата пропорция.

Това може да се види в много прост експеримент. Ако поставим балон в гърлото на бутилка, фиксирана маса въздух ще бъде уловена. Ако потопим тази бутилка в купа с ледена вода, балонът ще се спусне. Сега, ако го поставим в купа с гореща вода, балонът ще се напълни.

Експеримент с балон в бутилка, за да се демонстрира връзката между температурата и обема

Това е така, защото с увеличаване на температурата кинетичната енергия на газовите молекули се увеличава и скоростта, с която те се движат, също се увеличава. По този начин газът се разширява, увеличавайки обема, който заема, и балонът се надува. Обратното се получава, когато понижим температурата, като я поставим в студена вода.

Тази връзка между температурата и обема при изобарни трансформации се дава от следната връзка:

V = k
T

"k" е константа, както може да се види на следната графика:

Графика на изобарната трансформация на Чарлз и Гей-Люсак

Имайте предвид, че съотношението V / T винаги дава константа:

_V_ =_2V_ = _4V_
100 200 400

По този начин можем да установим следната връзка за изобарни трансформации:

Vпървоначална = VФинал
Tпървоначална  TФинал

Това означава, че когато има някаква промяна в температурата на газа при постоянно налягане, можем да намерим неговия обем, използвайки този математически израз. Вярно е и обратното, знаейки обема на газа, ние откриваме при каква температура е той. Вижте пример:

„Газовата маса заема обем от 800 cm3 при -23 ° C, при дадено налягане. Каква е температурата, регистрирана, когато газообразната маса при същото налягане заема обем от 1,6 L? "

Резолюция:

Данни:

Vпървоначална = 800 см3
Tпървоначална = -23 ºC, като към 273 имаме 250 K (Келвин)
VФинал = 1,6 L
TФинал = ?

* Първо трябва да оставим силата на звука на същата единица. Известно е, че 1 dm3 се равнява на 1 литър. като 1 dm3 е същото като 1000 cm3, изглежда, че 1 литър = 1 000 cm3:

1 L 1000 cm3
х 800 см3
x = 0,8 L

* Сега заместваме стойностите на формулата и намираме крайната стойност на температурата:

Vпървоначална = VФинал
Tпървоначална  TФинал
0,8_ = 1,6
250 ТФинал
0.8 TФинал = 250. 1,6
TФинал = 400
0,8
TФинал = 500K

* Преминавайки към скалата на Целзий, имаме:

T (K) = T (° C) + 273
500 = T (° C) + 273
T (° C) = 500 - 273

Т (° С) = 227 ° С


От Дженифър Фогаса
Завършва химия

Източник: Бразилско училище - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/transformacao-isobarica.htm

Ще бъде ли краят на FGTS и осигуряването за безработица?

По инициатива на министъра на икономиката Пауло Гуедес беше сформирана проучвателна група, нарече...

read more

Вижте повече за възможните ползи от соята!

Соята е протеин на растителна основа, който е богат на хранителни вещества, основни мазнини, мине...

read more

Лекарството излиза от устата: пазенето на тайни може да ви разболее; знаеш как

Майкъл Слепян, автор на книгата Тайният живот на тайните, твърди, че пази тайни може да причини у...

read more