Přeměny plynů jsou procesy, při kterých a plyn může mít jeden nebo více svých parametrů z tlak, objem a teplotazměněno. Existují speciální plynné přeměny, při kterých je alespoň jedna z těchto veličin udržována konstantní.
Typy přeměny plynu jsou:
izobarická transformace;
izotermická přeměna;
izovolumetrická transformace;
adiabatická transformace.
Viz také:Termologie — studium jevů spojených s teplem a teplotou
izotermická přeměna
Izotermická transformace je taková, při které se teplota plynu zůstává konstantní. V tomto typu transformace, tlak a objem jsouobráceněúměrný, takže zvýšením tlak, hlasitost se sníží a naopak.
Izotermické přeměny popisuje Lahoj boyle-mariotte. Podle tohoto zákona je součin mezi tlakem a objemem ideálního plynu konstantní:
PROi a PROF – počáteční a konečný tlak
PROTIi a PROTIF – počáteční a konečná rychlost
K – konstantní
izobarická přeměna
Izobarická přeměna je charakterizována a kolísání objemu a teplota, udržování konstantního tlaku. Tento typ transformace je matematicky popsán zákonem o
Charles a Gay-Lussac. Při izobarické přeměně jsou teplota a objem přímo úměrné, tedy udržení Pokud je tlak plynu konstantní, objem, který zaujímá, se bude zvětšovat s rostoucí teplotou plynu. plyn.Viz vzorec, který používá Gay-Lussacův zákon:
Ti a TF – počáteční a konečná teplota
Podle Gay-Lussacův zákon, poměr mezi objemem a tlakem plynu při izobarické přeměně je roven konstantě.
Nepřestávej teď... Po reklamě je toho víc ;)
Izvolumetrická transformace
Izovolumetrická, izometrická nebo izochorická přeměna je název procesu, při kterém ideální plyn podléhá změnám tlaku a teploty, přičemž se sám udržuje konstantní vaše objem. Tento typ přeměny plynu, který se odehrává uvnitř nádob s pevnými stěnami, je matematicky definován Karlův zákon.
Podle tohoto zákona je poměr mezi tlakem a teplotou ideálního plynu vždy konstantní. Dále u tohoto typu přeměny jsou tlak a teplota přímo úměrné: zdvojnásobením tlaku zdvojnásobíme teplotu a naopak.
Vzorec, který popisuje chování ideálních plynů během izovolumetrických transformací, je následující:
Přečtěte si také: Termodynamika — oblast fyziky, která studuje jevy, ve kterých dochází k výměně tepla
adiabatická transformace
Adiabatická transformace je název procesu, kterým prochází a plyn, který se nemění teplo s vnějším prostředím nebo se stěnami jeho nádoby. Vzorec, který matematicky vysvětluje chování ideálního plynu, který prochází adiabatickou transformací, uvádí, že součin mezi tlakem a objemem se zvýšil na konstantní γ je konstantní.
Konstanta γ závisí na stupněvsvoboda plynu, tedy počet směrů, kterými se mohou molekuly plynu pohybovat. Lze jej také vypočítat poměrem mezi specifické teplo v tlakkonstantní a teplocharakteristický v objemkonstantní.
Příklady přeměn plynů
izotermická přeměna – jakékoli pomalé rozpínání nebo smršťování plynu, ke kterému dochází při konstantní teplotě.
izobarická přeměna – chlazení plynu obsaženého v měchýři umístěném k chlazení v chladničce.
Izvolumetrická transformace – úplné zahřátí vodní páry uzavřené v tlakovém hrnci.
adiabatická transformace – plyn vytlačený aerosolovým sprejem.
Viz také: Kalorimetrie – vzorce, pojmy a řešená cvičení
Řešená cvičení na přeměny plynů
Otázka 1 - Zkontrolujte níže uvedené alternativy a zkontrolujte odpověď, která obsahuje pouze pravdivé alternativy.
I – Izotermické přeměny jsou ty, při kterých je teplota plynu udržována konstantní.
II – Adiabatické přeměny zahrnují výměnu tepla mezi plynem a vnějším prostředím.
III – Izochorická přeměna je taková, při které je tlak plynu udržován konstantní.
IV – Izobarické přeměny se dějí s konstantním tlakem.
Jsou správně:
a) I a II.
b) I, II a III.
c) II a III.
d) I a IV.
Řešení:
Alternativy II a III jsou špatné, protože adiabatické přeměny nezahrnují výměnu tepla a izochorické přeměny jsou ty, které probíhají v konstantních objemech. Správnou alternativou je tedy písmeno D.
Otázka 2 -Ideální plyn prochází rychlou přeměnou, takže jeho teplota, tlak a objem podléhají náhlým změnám v krátkém časovém úseku. Podle jeho znalostí o přeměnách plynu byla přeměna plynu:
a) izotermické.
b) izobarický.
c) adiabatické.
d) izovolumetrické.
Řešení:
Adiabatické přeměny probíhají rychle, takže plyn nemá čas na výměnu tepla s vnějším prostředím. Při tomto typu přeměny se prudce mění parametry tlaku, objemu a teploty. Správnou alternativou je tedy písmeno C.
Autor: Rafael Hellerbrock
Učitel fyziky
Chtěli byste odkazovat na tento text ve školní nebo akademické práci? Koukni se:
HELERBROCK, Rafael. "Transformace plynu"; Brazilská škola. K dispozici v: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/transformacoes-gasosas.htm. Zpřístupněno 27. července 2021.
