Premeny plynov sú procesy, pri ktorých a plynu môže mať jeden alebo viacero svojich parametrov z tlak, objem a teplotazmenené. Existujú špeciálne plynné premeny, pri ktorých sa aspoň jedna z týchto množstiev udržiava konštantná.
Typy premien plynu sú:
izobarická transformácia;
izotermická transformácia;
izovolumetrická transformácia;
adiabatická transformácia.
Pozri tiež:Termológia — náuka o javoch spojených s teplom a teplotou
izotermická premena
Izotermická premena je taká, pri ktorej sa teplota plynu zostáva konštantná. Pri tomto type transformácie, tlak a objem súnaopakproporcionálne, takže zvýšením tlak, hlasitosť sa zníži a naopak.
Izotermické premeny popisuje Lahoj boyle-mariotte. Podľa tohto zákona je súčin medzi tlakom a objemom ideálneho plynu konštantný:
PREi a PREf – počiatočný a konečný tlak
Vi a Vf – počiatočná a konečná rýchlosť
K – konštantný
izobarická premena
Izobarická premena je charakterizovaná a kolísanie objemu a teplota, udržiavanie konštantného tlaku. Tento typ transformácie je matematicky opísaný zákonom o
Charles a Gay-Lussac. Počas izobarickej premeny sú teplota a objem priamo úmerné, teda udržiavanie konštantný tlak plynu, objem, ktorý zaberá, sa zväčší so zvyšovaním teploty plynu. plynu.Pozrite si vzorec, ktorý používa Gay-Lussac zákon:
Ti a Tf – počiatočná a konečná teplota
Podľa Gay-Lussacov zákon, pomer medzi objemom a tlakom plynu pri izobarickej premene sa rovná konštante.
Izvolumetrická transformácia
Izovolumetrická, izometrická alebo izochorická transformácia je názov procesu, pri ktorom ideálny plyn podlieha zmenám tlaku a teploty, pričom sa sám udržiava konštantný tvoj objem. Tento typ premeny plynu, ktorý prebieha vo vnútri nádob s pevnými stenami, je matematicky definovaný Charlesov zákon.
Podľa tohto zákona je pomer medzi tlakom a teplotou ideálneho plynu vždy konštantný. Okrem toho pri tomto type transformácie sú tlak a teplota priamo úmerné: zdvojnásobením tlaku zdvojnásobíme teplotu a naopak.
Vzorec, ktorý opisuje správanie sa ideálnych plynov počas izovolumetrických transformácií, je nasledujúci:
Prečítajte si tiež: Termodynamika - oblasť fyziky, ktorá študuje javy, v ktorých dochádza k výmene tepla
adiabatická transformácia
Adiabatická transformácia je názov procesu, ktorým prechádza a plyn, ktorý sa nemení teplo s vonkajším prostredím alebo so stenami jeho nádoby. Vzorec, ktorý matematicky vysvetľuje správanie ideálneho plynu, ktorý prechádza adiabatickou transformáciou, uvádza, že súčin medzi tlakom a objemom sa zvýšil na konštantnú γ je konštantná.
Konštanta γ závisí od stupňavslobody plynu, to znamená počet smerov, ktorými sa môžu molekuly plynu pohybovať. Dá sa vypočítať aj pomerom medzi špecifické teplo v tlakkonštantný a teplošpecifické v objemkonštantný.
Príklady premien plynov
izotermická premena – akákoľvek pomalá expanzia alebo kontrakcia plynu, ku ktorej dochádza pri konštantnej teplote.
izobarická premena – ochladzovanie plynu obsiahnutého vo vaku umiestnenom na chladenie v chladničke.
Izvolumetrická transformácia – úplné zahriatie vodnej pary uzavretej v tlakovom hrnci.
adiabatická transformácia – plyn vytlačený aerosólovým sprejom.
Pozri tiež: Kalorimetria – vzorce, pojmy a vyriešené úlohy
Vyriešené cvičenia o premenách plynov
Otázka 1 - Skontrolujte si nižšie uvedené alternatívy a skontrolujte odpoveď, ktorá obsahuje iba pravdivé alternatívy.
I – Izotermické premeny sú tie, pri ktorých sa teplota plynu udržiava konštantná.
II – Adiabatické premeny zahŕňajú výmenu tepla medzi plynom a vonkajším prostredím.
III – Izochorická transformácia je taká, pri ktorej sa tlak plynu udržiava konštantný.
IV – Izobarické premeny prebiehajú pri konštantnom tlaku.
Sú správne:
a) I a II.
b) I, II a III.
c) II a III.
d) I a IV.
Rozhodnutie:
Alternatívy II a III sú nesprávne, pretože adiabatické transformácie nezahŕňajú výmenu tepla a izochorické transformácie sú tie, ktoré sa dejú v konštantných objemoch. Správnou alternatívou je teda písmeno D.
Otázka 2 —Ideálny plyn prechádza rýchlou premenou, takže jeho teplota, tlak a objem podliehajú náhlym zmenám v krátkom čase. Podľa jeho vedomostí o premenách plynov bola premena plynu:
a) izotermické.
b) izobarické.
c) adiabatické.
d) izovolumetrické.
Rozhodnutie:
Adiabatické premeny prebiehajú rýchlo, takže plyn nemá čas na výmenu tepla s vonkajším prostredím. Pri tomto type premeny sa náhle menia parametre tlaku, objemu a teploty. Správnou alternatívou je teda písmeno C.
Od Rafaela Hellerbrocka
Učiteľ fyziky
Zdroj: Brazílska škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/transformacoes-gasosas.htm
