Isobaarinen muutos tapahtuu, kun kaasu on vakiopaineessa. Esimerkiksi jos se tehdään avoimessa ympäristössä, muunnos on isobaari, koska paine on ilmanpaine, joka ei muutu.
Tässä tapauksessa lämpötila ja tilavuus vaihtelevat. Kaksi johtavaa tutkijaa on tutkinut, kuinka tämä isobaaristen muutosten vaihtelu tapahtuu. Ensimmäinen, joka kertoi kaasujen tilavuudesta ja lämpötilasta, oli Jacques Charles (1746-1823) vuonna 1787, ja sitten vuonna 1802 Joseph Gay-Lussac (1778-1850) määritteli tämän suhteen.
Niinpä syntyi laki, joka selittää kaasujen isobaariset muunnokset, joka tunnettiin nimellä Charles / Gay-Lussac-laki. Se todetaan seuraavasti:
"Vakiopainejärjestelmässä kiinteän kaasumassan tilavuus on suoraan verrannollinen lämpötilaan."
Tämä tarkoittaa, että jos kaksinkertaistamme lämpötilan, myös kaasun käyttämä tilavuus kaksinkertaistuu. Toisaalta, jos laskemme lämpötilaa, myös kaasutilavuus pienenee samassa suhteessa.
Tämä näkyy hyvin yksinkertaisessa kokeessa. Jos sijoitamme ilmapallon pullon kaulaan, kiinteä ilmamassa jää loukkuun. Jos kastamme tämän pullon kulhoon jäävettä, ilmapallo tyhjenee. Jos laitamme sen nyt kulhoon kuumaa vettä, ilmapallo täyttyy.
Tämä johtuu siitä, että lämpötilan noustessa kaasumolekyylien kineettinen energia kasvaa ja myös niiden liikkumisnopeus kasvaa. Siten kaasu laajenee ja lisää sen käyttämää tilavuutta ja ilmapallo täyttyy. Päinvastoin tapahtuu, kun laskemme lämpötilaa asettamalla sen kylmään veteen.
Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)
Tämä suhde lämpötilan ja tilavuuden välillä isobaarimuunnoksissa saadaan seuraavasta suhteesta:
V = k
T
"k" on vakio, kuten voidaan nähdä seuraavasta kaaviosta:
Huomaa, että V / T-suhde antaa aina vakion:
_V_ =_2V_ = _4V_
100 200 400
Siten voimme luoda seuraavan suhteen isobaarisille muunnoksille:
Valkukirjain = VLopullinen
Talkukirjain TLopullinen
Tämä tarkoittaa sitä, että kun kaasun lämpötilassa tapahtuu muutoksia vakiopaineessa, voimme löytää sen tilavuuden tätä matemaattista lauseketta käyttämällä. Päinvastoin on totta, kun tiedämme kaasun tilavuuden, saamme selville, missä lämpötilassa se on. Katso esimerkki:
"Kaasumainen massa on 800 cm3 -23 ° C: ssa, tietyssä paineessa. Mikä on lämpötila, joka kirjataan, kun kaasumassa on samassa paineessa 1,6 litran tilavuus? "
Resoluutio:
Tiedot:
Valkukirjain = 800 cm3
Talkukirjain = -23 ºC, lisäämällä 273: een meillä on 250 K (Kelvin)
VLopullinen = 1,6 l
TLopullinen = ?
* Ensin on jätettävä äänenvoimakkuus samalle yksikölle. Tiedetään, että 1 dm3 on 1 litra. kuin 1 dm3 on sama kuin 1000 cm3, näyttää siltä, että 1 litra = 1000 cm3:
1 L 1000 cm3
x 800 cm3
x = 0,8 l
* Korvataan nyt kaavan arvot ja löydetään lopullinen lämpötila-arvo:
Valkukirjain = VLopullinen
Talkukirjain TLopullinen
0,8_ = 1,6
250 TLopullinen
0,8 TLopullinen = 250. 1,6
TLopullinen = 400
0,8
TLopullinen = 500 kt
* Siirtymällä Celsius-asteikolle meillä on:
T (K) = T (° C) + 273
500 = T (° C) + 273
T (° C) = 500 - 273
T (° C) = 227 ° C
Kirjailija: Jennifer Fogaça
Valmistunut kemian alalta
Haluatko viitata tähän tekstiin koulussa tai akateemisessa työssä? Katso:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Isobaarinen muunnos"; Brasilian koulu. Saatavilla: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/transformacao-isobarica.htm. Pääsy 27. kesäkuuta 2021.
Mitä ovat kaasut, mitkä ovat kaasujen ominaisuudet, molekyyliyhdisteet, puristettavuus, kiinteä tilavuus, kineettinen energia kaasun keskimääräinen absoluuttinen lämpötila, ihanteellinen kaasu, todelliset kaasut, täydellinen kaasu, kaasun tilamuuttujat, kaasun tilavuus, vuodenajat
Kemia
Gay-Lussacin lait, Proustin laki, kemiallinen reaktio, jatkuva osuus, ainemassat, puhdas aine, analyysi kvalitatiivinen ja kvantitatiivinen, täydellisten kaasujen laki, vakio-osuuksien laki, tiettyjen mittasuhteiden laki, laki tilavuus.