Wiemy, że przemiany gazowe mogą być:
izochoryczny
Transformacja, w której objętość gazu pozostaje stała.
izotermiczny
Transformacja, w której temperatura pozostaje stała.
Izobaryczny
Transformacja, w której ciśnienie pozostaje stałe.
Przyjrzyjmy się teraz niektórym zastosowaniom tych równań w ćwiczeniach:
1) (FUVEST - SP) Nieodkształcalny, hermetycznie zamknięty pojemnik zawiera 10 litrów gazu doskonałego o temperaturze 30°C, utrzymującego ciśnienie 2 atmosfer. Temperatura gazu jest podnoszona do osiągnięcia 60°C.
a) Oblicz końcowe ciśnienie gazu.
b) Naszkicuj wykres zależności ciśnienia od temperatury opisanej transformacji.
Rozwiązanie:
Litera a)
Biorąc pod uwagę, że objętość gazu jest stała, przemiana jest izochoryczna.
A zatem,
Podstawiając wartości podane przez problem w równaniu transformacji izochorycznej, otrzymujemy:
Możemy zatem stwierdzić, że ciśnienie i temperatura są wielkościami wprost proporcjonalnymi.
Literka B)
Z rozdzielczości poprzedniego punktu możemy naszkicować wykres ciśnienia w funkcji temperatury (ciśnienie x temperatura).
2) (FAAP - SP) W temperaturze 27º C gaz doskonały zajmuje 500 cm3. Jaką objętość zajmie w temperaturze -73ºC, transformacja jest izobaryczna?
Wiadomo, że:
T1 = 27º C = 300 K
T2 = -73°C = 200K
V1 = 500 cm3
V2 = ?
Od transformacji izobarycznej musimy:
, a więc:
Teraz nie przestawaj... Po reklamie jest więcej ;)
Możemy wywnioskować, że dla przemiany izobarycznej objętość i temperatura są wprost proporcjonalne.
3) (UNIMEP-SP) 15 litrów danej masy gazowej znajduje się pod ciśnieniem 8,0 atm i w temperaturze 30°C. Podczas ekspansji izotermicznej jego objętość wynosi 20 litrów. Jakie będzie nowe ciśnienie gazu?
Z zestawienia mamy:
V1 = 15 litrów
V2 = 20 litrów
P1 = 8,0 atm
P2 = ?
T = 30º C = 303 K (STAŁA TEMPERATURA)
Korzystając z równania transformacji izotermicznej mamy:
Zgodnie z przemianą izotermiczną ciśnienie i objętość w przemianie gazowej są wielkościami odwrotnie proporcjonalnymi.
*Uwaga: Aby rozwiązać problemy związane z przemianami gazu, musimy ZAWSZE używać temperatury w skali bezwzględnej (kelwiny).
przez Klebera Cavalcante
Ukończył fizykę
Brazylijska drużyna szkolna
Zobacz więcej!!!
Transformacje gazowe
Zobacz, jak przebiega każda z przemian.
Termologia - Fizyka - Brazylia Szkoła
Czy chciałbyś odnieść się do tego tekstu w pracy szkolnej lub naukowej? Popatrz:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. „Przemiany gazowe: rozwiązane ćwiczenia.”; Brazylia Szkoła. Dostępne w: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/transformacoes-gasosas-exercicios-resolvidos.htm. Dostęp 27 czerwca 2021 r.
