We weten dat gastransformaties kunnen zijn:
isochoor
Transformatie waarbij het gasvolume constant blijft.
isothermisch
Transformatie waarbij de temperatuur constant blijft.
Isobaar
Transformatie waarbij de druk constant blijft.
Laten we nu eens kijken naar enkele toepassingen van deze vergelijkingen in oefeningen:
1) (FUVEST-SP) Een niet-vervormbare, hermetisch gesloten container bevat 10 liter perfect gas van 30°C, met een druk van 2 atmosfeer. De gastemperatuur wordt verhoogd tot 60°C.
a) Bereken de uiteindelijke gasdruk.
b) Schets de druk versus temperatuurgrafiek van de beschreven transformatie.
Oplossing:
Letter A)
Aangezien het gasvolume constant is, is de transformatie isochoor.
Dus,
Als we de waarden vervangen die door het probleem in de isochore transformatievergelijking worden geleverd, hebben we:
We kunnen dus concluderen dat druk en temperatuur recht evenredige grootheden zijn.
Letter B)
Uit de resolutie van het vorige item kunnen we de grafiek van druk schetsen als functie van temperatuur (druk x temperatuur).
2) (FAAP-SP) Bij 27º C neemt een ideaal gas 500 cm3 in beslag. Welk volume zal het innemen bij -73º C, waarbij de transformatie isobaar is?
Het is bekend dat:
T1 = 27º C = 300 K
T2 = -73°C = 200K
V1 = 500 cm3
V2 = ?
Van de isobare transformatie moeten we:
, dus:
We kunnen concluderen dat voor de isobare transformatie volume en temperatuur recht evenredig zijn.
3) (UNIMEP-SP) 15 liter van een bepaalde gasmassa staat onder een druk van 8,0 atm en een temperatuur van 30°C. Bij een isotherme expansie wordt het volume 20 liter. Wat wordt de nieuwe gasdruk?
Uit de verklaring hebben we:
V1 = 15 liter
V2 = 20 liter
P1 = 8,0 atm
P2 = ?
T = 30º C = 303 K (CONSTANTE TEMPERATUUR)
Met behulp van de isotherme transformatievergelijking hebben we:
Volgens de isotherme transformatie zijn druk en volume, in een gasvormige transformatie, omgekeerd evenredige grootheden.
*Opmerking: om problemen met gastransformaties op te lossen, moeten we ALTIJD de temperatuur in de absolute schaal (Kelvin) gebruiken.
Door Kleber Cavalcante
Afgestudeerd in natuurkunde
Brazilië School Team
Bekijk meer!!!
Gastransformaties
Zie hoe elk van de transformaties plaatsvindt.
Thermologie - Fysica - Brazilië School
Bron: Brazilië School - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/transformacoes-gasosas-exercicios-resolvidos.htm