Изобарическое преобразование. Изобарическое преобразование газов

Изобарическое превращение происходит, когда газ находится под постоянным давлением. Например, если это делается в открытой среде, преобразование будет изобарическим, так как давление будет атмосферным, которое не изменится.

В этом случае меняются температура и объем. Два ведущих ученых изучили, как происходит это изменение изобарических превращений. Первым, кто связал объем и температуру газов, был Жак Шарль (1746-1823) в 1787 году, а затем, в 1802 году, Жозеф Гей-Люссак (1778-1850) количественно оценил это соотношение.

Таким образом, появился закон, объясняющий изобарические превращения газов, который стал известен как закон Шарля / Гей-Люссака. Утверждается следующее:

«В системе с постоянным давлением объем фиксированной массы газа прямо пропорционален температуре».

Шарль и Гей-Люссак изучали изобарические преобразования

Это означает, что если мы увеличим температуру вдвое, объем, занимаемый газом, также увеличится вдвое. С другой стороны, если мы уменьшим температуру, объем газа также уменьшится в той же пропорции.

Это можно увидеть в очень простом эксперименте. Если мы поместим воздушный шар в горлышко бутылки, фиксированная масса воздуха окажется в ловушке. Если мы окунем эту бутылку в таз с ледяной водой, воздушный шар сдувается. Теперь, если мы поместим его в таз с горячей водой, воздушный шар наполнится.

Эксперимент с воздушным шаром в бутылке, чтобы продемонстрировать взаимосвязь между температурой и объемом

Это связано с тем, что с повышением температуры кинетическая энергия молекул газа увеличивается, а также увеличивается скорость их движения. Таким образом, газ расширяется, увеличивая занимаемый объем, и воздушный шар надувается. Обратное происходит, когда мы понижаем температуру, помещая в холодную воду.

Не останавливайся сейчас... После рекламы есть еще кое-что;)

Это соотношение между температурой и объемом при изобарических превращениях задается следующим соотношением:

V = k
Т

"k" - постоянная величина, как видно на следующем графике:

Граф изобарических преобразований Шарля и Гей-Люссака

Обратите внимание, что отношение V / T всегда дает постоянную величину:

_V_ =_2V_ = _4V_
100 200 400

Таким образом, для изобарических преобразований можно установить следующее соотношение:

Vисходный = VФинал
Тисходный  ТФинал

Это означает, что при любом изменении температуры газа при постоянном давлении мы можем определить его объем с помощью этого математического выражения. Верно и обратное, зная объем газа, мы узнаем, какой он температуры. См. Пример:

«Газообразная масса занимает объем 800 см3 при -23 ° C, при заданном давлении. Какая температура регистрируется, когда газообразная масса при том же давлении занимает объем 1,6 л? »

Разрешение:

Данные:

Vисходный = 800 см3
Тисходный = -23 ºC, прибавив к 273, мы получим 250 K (Кельвин)
VФинал = 1,6 л
ТФинал = ?

* Сначала мы должны оставить громкость на том же устройстве. Известно, что 1 дм3 равняется 1 литру. как 1 дм3 такая же, как 1000 см3, получается, что 1 литр = 1000 см3:

1 л 1000 см3
х 800 см3
х = 0,8 л

* Теперь заменяем значения формулы и находим итоговое значение температуры:

Vисходный = VФинал
Тисходный  ТФинал
0,8_ = 1,6
250 тФинал
0,8 тФинал = 250. 1,6
ТФинал = 400
0,8
ТФинал = 500 КБ

* Переходя к шкале Цельсия, мы имеем:

Т (К) = Т (° С) + 273
500 = Т (° C) + 273
Т (° C) = 500 - 273

Т (° С) = 227 ° С


Дженнифер Фогача
Окончила химический факультет

Хотели бы вы использовать этот текст в учебе или учебе? Посмотрите:

FOGAÇA, Дженнифер Роча Варгас. «Изобарическая трансформация»; Бразильская школа. Доступно в: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/transformacao-isobarica.htm. Доступ 27 июня 2021 г.

Газы

Что такое газы, каковы свойства газов, молекулярные соединения, сжимаемость, фиксированный объем, кинетическая энергия средняя, ​​абсолютная температура газа, идеальный газ, реальные газы, идеальный газ, переменные состояния газа, объем газа, времена года

Химия

Луи Жозеф Гей-Люссак
Законы Гей-Люссака и Пруста

Законы Гей-Люссака, Закон Пруста, Химическая реакция, Постоянная пропорция, Масса веществ, Чистое вещество, Анализ качественное и количественное, закон идеальных газов, закон постоянных пропорций, закон определенных пропорций, закон объемный.

Четыре новых газа, разрушающих озоновый слой

С 70-х годов было известно, что газы CFC (хлорфторуглероды) являются основной причиной разрушения...

read more
Закон о газах и аэрозолях

Закон о газах и аэрозолях

Аэрозольные баллончики позволяют жидкости выходить из их внутренней части в виде струй. Но какие ...

read more
Газовые превращения: виды, примеры, упражнения

Газовые превращения: виды, примеры, упражнения

Преобразования газа - это процессы, в которых газ может иметь один или несколько параметров из да...

read more