Gaasi muundumised on protsessid, mille käigus a gaas sellel võib olla üks või mitu parameetrit survet, maht ja temperatuurimuutunud. On olemas spetsiaalsed gaasilised muundumised, mille puhul vähemalt üks neist kogustest hoitakse konstantsena.
Gaasi muundamise tüübid on järgmised:
isobaarne teisendus;
isotermiline muundamine;
isovolummeetriline teisendus;
adiabaatiline transformatsioon.
Vaata ka:Termoloogia – soojuse ja temperatuuriga seotud nähtuste uurimine
isotermiline transformatsioon
Isotermiline teisendus on selline, milles gaasi temperatuur jääb konstantseks. Seda tüüpi ümberkujundamise korral rõhk ja maht onvastupidiseltproportsionaalne, nii et suurendades survet, helitugevust vähendatakse ja vastupidi.
Isotermilisi teisendusi kirjeldavad Ltere poiss-mariott. Selle seaduse kohaselt on ideaalse gaasi rõhu ja ruumala korrutis konstantne:
FORi ja FORf – alg- ja lõpprõhk
Vi ja Vf – alg- ja lõppkiirus
K - konstantne
isobaarne teisendus
Isobaarset teisendust iseloomustab a helitugevuse kõikumine ja temperatuuri, hoides rõhku konstantsena.
Seda tüüpi teisendust kirjeldab matemaatiliselt seadus Charles ja Gay-Lussac. Isobaarse teisenduse ajal on temperatuur ja maht otseselt proportsionaalsed, st säilimine Kui gaasi rõhk on konstantne, suureneb selle ruumala gaasi temperatuuri tõustes. gaas.Vaadake valemit, mida kasutas Gay-Lussaci seadus:
Ti ja Tf – alg- ja lõpptemperatuur
Vastavalt Gay-Lussaci seadus, on gaasi ruumala ja rõhu suhe isobaarse muundamise ajal võrdne konstandiga.
Isovolumeetriline teisendus
Isovolumeetriline, isomeetriline või isohooriline muundamine on protsessi nimetus, mille käigus ideaalne gaas läbib rõhu ja temperatuuri muutusi, säilitades end konstantne sinu maht. Seda tüüpi gaasi muundamine, mis toimub jäiga seinaga mahutites, on matemaatiliselt määratletud Charlesi seadus.
Selle seaduse kohaselt on ideaalse gaasi rõhu ja temperatuuri suhe alati konstantne. Lisaks on seda tüüpi muundumisel rõhk ja temperatuur võrdeline: kahekordistades rõhku, kahekordistame temperatuuri ja vastupidi.
Ideaalsete gaaside käitumist isovolummeetriliste teisenduste ajal kirjeldav valem on järgmine:
Loe ka: Termodünaamika - füüsika valdkond, mis uurib nähtusi, milles toimub soojusvahetus
adiabaatiline transformatsioon
Adiabaatiline transformatsioon on protsessi nimi, mille läbib a gaas, mis ei muutu soojust väliskeskkonna või selle konteineri seintega. Valem, mis selgitab matemaatiliselt ideaalse gaasi käitumist, mis läbib adiabaatilise teisenduse, väidab, et rõhu ja ruumala korrutis tõstetakse konstantseks γ on konstantne.
Konstant γ sõltub kraadidsissevabadust gaasist, st suundade arv, milles gaasimolekulid võivad liikuda. Seda saab arvutada ka suhte järgi erisoojus sisse survetkonstantne ja soojustspetsiifiline sisse mahtkonstantne.
Näited gaasi muundamisest
isotermiline transformatsioon – gaasi aeglane paisumine või kokkutõmbumine, mis toimub konstantsel temperatuuril.
isobaarne teisendus – külmikusse jahtuma pandud põies sisalduva gaasi jahutamine.
Isovolumeetriline teisendus – kiirkeetjas suletud veeauru täielikku kuumutamist.
adiabaatiline transformatsioon – aerosoolpihustiga väljutatakse gaas.
Vaata ka: Kalorimeetria – valemid, mõisted ja lahendatud ülesanded
Lahendas harjutusi gaasi muundamise kohta
Küsimus 1 - Vaadake allolevad alternatiivid üle ja kontrollige vastust, mis sisaldab ainult tõeseid alternatiive.
I – Isotermilised teisendused on need, mille puhul gaasi temperatuuri hoitakse konstantsena.
II – Adiabaatilised muundumised hõlmavad soojusvahetust gaasi ja väliskeskkonna vahel.
III – isokooriline teisendus on selline, mille käigus hoitakse gaasirõhk konstantsena.
IV – Isobaarsed teisendused toimuvad konstantse rõhuga.
On õiged:
a) I ja II.
b) I, II ja III.
c) II ja III.
d) I ja IV.
Resolutsioon:
Alternatiivid II ja III on valed, kuna adiabaatilised teisendused ei hõlma soojusvahetust ja isohoorilised teisendused on need, mis toimuvad konstantses mahus. Seega on õige alternatiiv täht D.
2. küsimus —Ideaalne gaas muutub kiiresti, nii et selle temperatuur, rõhk ja maht muutuvad lühikese aja jooksul järsult. Tema teadmiste kohaselt gaasi muundumiste kohta oli gaasi muundumine järgmine:
a) isotermiline.
b) isobaarne.
c) adiabaatiline.
d) isovolummeetriline.
Resolutsioon:
Adiabaatilised transformatsioonid toimuvad kiiresti, mistõttu gaasil ei ole aega väliskeskkonnaga soojust vahetada. Seda tüüpi muundamisel muutuvad rõhu, mahu ja temperatuuri parameetrid järsult. Seega on õige alternatiiv täht C.
Autor: Rafael Hellerbrock
Füüsika õpetaja
Allikas: Brasiilia kool - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/transformacoes-gasosas.htm
