Izobáros átalakulás akkor következik be, amikor a gáz állandó nyomáson van. Például, ha nyitott környezetben történik, az átalakulás izobáros lesz, mivel a nyomás olyan légköri nyomás lesz, amely nem változik.
Ebben az esetben a hőmérséklet és a térfogat változó. Két vezető tudós tanulmányozta, hogy az izobár transzformációk ez a variáció hogyan fordul elő. Először Jacques Charles (1746-1823) 1787-ben viszonyította a gázok mennyiségét és hőmérsékletét, majd 1802-ben Joseph Gay-Lussac (1778-1850) számszerűsítette ezt a kapcsolatot.
Így alakult ki egy törvény, amely magyarázza a gázok izobár átalakulásait, amely Charles / Gay-Lussac törvény néven vált ismertté. A következőképpen fogalmaz:
"Állandó nyomású rendszerben a gáz rögzített tömegének térfogata egyenesen arányos a hőmérséklettel."
Ez azt jelenti, hogy ha megduplázzuk a hőmérsékletet, akkor a gáz által elfoglalt térfogat is megduplázódik. Másrészt, ha csökkentjük a hőmérsékletet, a gázmennyiség is ugyanolyan arányban csökken.
Ez egy nagyon egyszerű kísérletben látható. Ha egy ballont helyezünk egy üveg nyakába, akkor egy rögzített levegőtömeg csapdába esik. Ha ezt az üveget egy tál jeges vízbe mártjuk, a léggömb leereszt. Ha most egy tál forró vízbe tesszük, a lufi megtelik.
A hőmérséklet növekedésével ugyanis növekszik a gázmolekulák mozgási energiája és növekszik a mozgás sebessége is. Így a gáz kitágul, növelve az elfoglalt térfogatot, és a ballon felfújódik. Az ellenkezője akkor fordul elő, amikor alacsonyabb hőmérsékletre engedjük, hideg vízbe tesszük.
Ne álljon meg most... A reklám után még több van;)
Ezt a kapcsolatot a hőmérséklet és a térfogat között izobáros transzformációkban a következő összefüggés adja:
V = k
T
A "k" állandó, amint az a következő grafikonon látható:
Vegye figyelembe, hogy a V / T arány mindig állandó értéket ad:
_V_ =_2V_ = _4V_
100 200 400
Így a következő kapcsolatot hozhatjuk létre az izobár transzformációkhoz:
Va kezdeti = VVégső
Ta kezdeti TVégső
Ez azt jelenti, hogy amikor állandó nyomáson a gáz hőmérsékletében bármilyen változás következik be, akkor ennek a matematikai kifejezésnek a segítségével megtudhatjuk a térfogatát. Ennek az ellenkezője is igaz, a gáz térfogatának ismeretében megtudjuk, milyen hőmérsékleten van. Lásd egy példát:
"A gáznemű tömeg 800 cm-es térfogatot foglal el3 -23 ° C-on, adott nyomáson. Mekkora a hőmérséklet, amikor a gáznem ugyanazon a nyomáson 1,6 liter térfogatot foglal el? "
Felbontás:
Adat:
Va kezdeti = 800 cm3
Ta kezdeti = -23 ºC, a 273-hoz hozzáadva 250 K (Kelvin)
VVégső = 1,6 liter
TVégső = ?
* Először ugyanarra az egységre kell hagynunk a kötetet. Ismert, hogy 1 dm3 1 liter. mint egy 1 dm3 1000 cm-rel megegyezik3, úgy tűnik, hogy 1 liter = 1 000 cm3:
1 L 1000 cm3
x 800 cm3
x = 0,8 L
* Most kicseréljük a képletértékeket, és megtaláljuk a végső hőmérsékleti értéket:
Va kezdeti = VVégső
Ta kezdeti TVégső
0,8_ = 1,6
250 TVégső
0,8 TVégső = 250. 1,6
TVégső = 400
0,8
TVégső = 500K
* A Celsius-skálára lépve:
T (K) = T (° C) + 273
500 = T (° C) + 273
T (° C) = 500 - 273
T (° C) = 227 ° C
Írta: Jennifer Fogaça
Kémia szakon végzett
Hivatkozni szeretne erre a szövegre egy iskolai vagy tudományos munkában? Néz:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Izobár transzformáció"; Brazil iskola. Elérhető: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/transformacao-isobarica.htm. Hozzáférés: 2021. június 27.
Mik a gázok, milyen tulajdonságai vannak a gázoknak, molekuláris vegyületeknek, összenyomhatóság, fix térfogat, kinetikus energia gáz átlagos abszolút hőmérséklete, ideális gáz, valódi gázok, tökéletes gáz, gázállapot-változók, gáz térfogata, évszakok
Kémia
Meleg-Lussac törvények, Proust törvény, kémiai reakció, állandó arány, Anyagok tömege, Tiszta anyag, Elemzés kvalitatív és kvantitatív, tökéletes gázok törvénye, állandó arányú törvény, határozott arányú törvény, törvény térfogat.
