Przemiany gazowe: rodzaje, przykłady, ćwiczenia

Przemiany gazowe to procesy, w których a gaz może mieć jeden lub więcej parametrów z nacisk, Tom oraz temperaturazmieniony. Istnieją specjalne przemiany gazowe, w których przynajmniej jedna z tych wielkości jest utrzymywana na stałym poziomie.

Rodzaje przemian gazowych to:

• transformacja izobaryczna;

• transformacja izotermiczna;

• transformacja izowolumetryczna;

• transformacja adiabatyczna.

Zobacz też:Termologia — nauka o zjawiskach związanych z ciepłem i temperaturą

transformacja izotermiczna

Transformacja izotermiczna to taka, w której temperatura gazu pozostaje stała. W tego typu transformacji ciśnienie i objętość sąodwrotnieproporcjonalny, aby poprzez zwiększenie nacisk, głośność jest zmniejszona i na odwrót.

Przemiany izotermiczne są opisane przez Lhej boyle-mariotte. Zgodnie z tym prawem iloczyn ciśnienia i objętości gazu doskonałego jest stały:

DLA_i oraz DLA_F – ciśnienie początkowe i końcowe

V_i oraz V_F – prędkość początkowa i końcowa

K – stała

transformacja izobaryczna

Transformacja izobaryczna charakteryzuje się a

zmiana głośności i temperatura, utrzymując stałe ciśnienie. Ten rodzaj przekształcenia jest matematycznie opisany prawem Charles i Gay-Lussac. Podczas przemiany izobarycznej temperatura i objętość są wprost proporcjonalne, to znaczy utrzymywanie stałe ciśnienie gazu, zajmowana przez niego objętość będzie rosła wraz ze wzrostem temperatury gazu. gaz.

Zobacz wzór używany przez Prawo Gay-Lussaca:

T_i oraz T_F – temperatura początkowa i końcowa

Według Prawo Gay-Lussaca, stosunek objętości do ciśnienia gazu podczas przemiany izobarycznej jest równy stałej.

Transformacja izowolumetryczna

Transformacja izowolumetryczna, izometryczna lub izochoryczna to nazwa procesu, w którym gaz doskonały podlega zmianom ciśnienia i temperatury, utrzymując się stały Twój Tom. Ten rodzaj przemiany gazu, który zachodzi wewnątrz zbiorników o sztywnych ściankach, jest matematycznie określony przez Prawo Karola.

Zgodnie z tym prawem stosunek ciśnienia do temperatury gazu doskonałego jest zawsze stały. Ponadto w tego typu przemianach ciśnienie i temperatura są wprost proporcjonalne: podwajając ciśnienie, podwajamy temperaturę i odwrotnie.

Wzór opisujący zachowanie gazów doskonałych podczas przemian izowolumetrycznych jest następujący:

Przeczytaj też: Termodynamika — dziedzina fizyki zajmująca się badaniem zjawisk, w których zachodzi wymiana ciepła

transformacja adiabatyczna

Transformacja adiabatyczna to nazwa procesu, któremu podlega a gaz, który się nie zmienia ciepło ze środowiskiem zewnętrznym lub ścianami pojemnika. Wzór, który matematycznie wyjaśnia zachowanie się gazu doskonałego, który przechodzi przemianę adiabatyczną, stwierdza, że ​​iloczyn ciśnienia i objętości wzrósł do stałej wartości γ jest stała.

Stała γ zależy od stopniewwolność gazu, czyli liczbę kierunków, w których cząsteczki gazu mogą się poruszać. Można go również obliczyć na podstawie stosunku między ciepło właściwe w naciskstały oraz ciepłokonkretny w Tomstały.

Przykłady przemian gazowych

• transformacja izotermiczna – wszelkie powolne rozszerzanie lub kurczenie się gazu występujące w stałej temperaturze.

• transformacja izobaryczna – schłodzenie gazu zawartego w pęcherzu umieszczonym do schłodzenia w lodówce.

• Transformacja izowolumetryczna – całkowite podgrzanie pary wodnej zamkniętej w szybkowarze.

• transformacja adiabatyczna – gaz wyrzucany przez rozpylony aerozol.

Kiedy gaz wydostaje się z puszki ze sprayem, przechodzi przemianę adiabatyczną.

Zobacz też: Kalorymetria – wzory, koncepcje i rozwiązane ćwiczenia

Rozwiązane ćwiczenia z przemian gazowych

Pytanie 1 - Przejrzyj poniższe alternatywy i sprawdź odpowiedź, która zawiera tylko prawdziwe alternatywy.

I – Przemiany izotermiczne to takie, w których temperatura gazu jest utrzymywana na stałym poziomie.

II – Przemiany adiabatyczne polegają na wymianie ciepła między gazem a środowiskiem zewnętrznym.

III – Transformacja izochoryczna to taka, w której ciśnienie gazu jest utrzymywane na stałym poziomie.

IV – Przekształcenia izobaryczne zachodzą pod stałą presją.

Są poprawne:

a) I i II.

b) I, II i III.

c) II i III.

d) I i IV.

Rezolucja:

Alternatywy II i III są błędne, ponieważ przemiany adiabatyczne nie obejmują wymiany ciepła, a przemiany izochoryczne to takie, które zachodzą w stałych objętościach. Zatem właściwą alternatywą jest litera D.

Pytanie 2 -Gaz doskonały podlega gwałtownej przemianie, przez co jego temperatura, ciśnienie i objętość ulegają gwałtownym zmianom w krótkim czasie. Zgodnie z jego wiedzą o przemianach gazowych, przemiana, jaką przeszedł gaz, była:

a) izotermiczny.

b) izobaryczny.

c) adiabatyczny.

d) izowolumetryczny.

Rezolucja:

Przemiany adiabatyczne zachodzą szybko, więc gaz nie ma czasu na wymianę ciepła ze środowiskiem zewnętrznym. W tego typu przemianach parametry ciśnienia, objętości i temperatury zmieniają się gwałtownie. Zatem właściwą alternatywą jest litera C.

Rafael Hellerbrock
Nauczyciel fizyki 

Źródło: Brazylia Szkoła - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/transformacoes-gasosas.htm