Gastransformationer er processer, hvor en gas kan have en eller flere af sine parametre fra tryk, bind og temperaturændret. Der er særlige gasformige transformationer, hvor mindst en af disse mængder holdes konstant.
Typerne af gastransformationer er:
isobarisk transformation;
isotermisk transformation;
isovolumetrisk transformation;
adiabatisk transformation.
Se også:Termologi — studiet af fænomener forbundet med varme og temperatur
isotermisk transformation
Den isotermiske transformation er en, hvori en gass temperatur forbliver konstant. I denne form for transformation, tryk og volumen eromvendtproportional, således at ved at øge tryk, reduceres lydstyrken og omvendt.
Isotermiske transformationer er beskrevet af Lhej boyle-mariotte. Ifølge denne lov er produktet mellem tryk og volumen af en ideel gas konstant:
TILjeg og TILf – start- og sluttryk
Vjeg og Vf – start- og sluthastighed
K – konstant
isobarisk transformation
Den isobariske transformation er karakteriseret ved en volumen variation og temperatur, holde trykket konstant.
Denne type transformation er matematisk beskrevet af loven om Charles og Gay-Lussac. Under en isobar transformation er temperatur og volumen direkte proportionale, det vil sige at holde konstant trykket af en gas, vil volumenet optaget af det stige med stigningen af temperaturen af gassen. gas.Se formlen brugt af Gay-Lussac lov:
Tjeg og Tf – start- og sluttemperatur
Ifølge Gay-Lussacs lov, forholdet mellem volumen og tryk af en gas, under en isobarisk transformation, er lig med en konstant.
Isovolumetrisk transformation
Isovolumetrisk, isometrisk eller isokorisk transformation er navnet på den proces, hvor en ideel gas undergår ændringer i tryk og temperatur og opretholder sig selv konstant din bind. Denne type gastransformation, som finder sted inde i beholdere med stiv væg, er matematisk defineret af Charles' lov.
Ifølge denne lov er forholdet mellem tryk og temperatur af en ideel gas altid konstant. Ydermere er tryk og temperatur i denne type transformation direkte proportional: ved at fordoble trykket fordobler vi temperaturen og omvendt.
Formlen, der beskriver ideelle gassers opførsel under isovolumetriske transformationer, er som følger:
Læs også: Termodynamik - et område inden for fysik, der studerer fænomener, hvor der er varmeudveksling
adiabatisk transformation
Adiabatisk transformation er navnet på den proces, som gennemgås af en gas, der ikke ændrer sig varme med det ydre miljø eller med væggene i dens beholder. Formlen, der matematisk forklarer adfærden af en ideel gas, der gennemgår en adiabatisk transformation, siger, at produktet mellem tryk og volumen hæves til en konstant γ er konstant.
Konstanten γ afhænger af graderifrihed af gassen, det vil sige antallet af retninger, som gasmolekylerne kan bevæge sig i. Det kan også beregnes ved forholdet mellem specifik varme i trykkonstant og varmebestemt i bindkonstant.
Eksempler på gastransformationer
isotermisk transformation – enhver langsom ekspansion eller sammentrækning af en gas, der forekommer ved en konstant temperatur.
isobarisk transformation – afkøling af gassen i en blære placeret til afkøling i et køleskab.
Isovolumetrisk transformation – opvarmning af vanddampen i en trykkoger fuldstændigt.
adiabatisk transformation – gas udstødes af en aerosolspray.
Se også: Kalorimetri – formler, begreber og løste øvelser
Løste øvelser om gastransformationer
Spørgsmål 1 - Gennemgå alternativerne nedenfor, og tjek svaret, der kun indeholder sande alternativer.
I – Isotermiske transformationer er dem, hvor gastemperaturen holdes konstant.
II – Adiabatiske transformationer involverer varmeudveksling mellem gassen og det ydre miljø.
III - Isochorisk transformation er en, hvor gastrykket holdes konstant.
IV – Isobariske transformationer sker med konstant tryk.
Er korrekte:
a) I og II.
b) I, II og III.
c) II og III.
d) I og IV.
Løsning:
Alternativ II og III er forkerte, da adiabatiske transformationer ikke involverer varmeveksling, og isochoriske transformationer er dem, der sker i konstante volumener. Det korrekte alternativ er således bogstavet D.
Spørgsmål 2 -En ideel gas gennemgår en hurtig transformation, så dens temperatur, tryk og volumen undergår pludselige ændringer i løbet af kort tid. Ifølge hans viden om gastransformationer var den transformation, som gassen undergik:
a) isotermisk.
b) isobarisk.
c) adiabatisk.
d) isovolumetrisk.
Løsning:
Adiabatiske transformationer sker hurtigt, så der er ikke tid for gassen til at udveksle varme med det ydre miljø. Ved denne type transformation ændres tryk-, volumen- og temperaturparametrene brat. Det korrekte alternativ er således bogstavet C.
Af Rafael Hellerbrock
Fysiklærer
Kilde: Brasilien skole - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/transformacoes-gasosas.htm
