Gasomvandlingar är processer där en gas kan ha en eller flera av sina parametrar från tryck, volym och temperaturändrats. Det finns speciella gasomvandlingar där åtminstone en av dessa kvantiteter hålls konstant.
Typerna av gasomvandlingar är:
isobarisk transformation;
isotermisk transformation;
isovolumetrisk transformation;
adiabatisk transformation.
Se också:Termologi — studiet av fenomen kopplade till värme och temperatur
isotermisk omvandling
Den isotermiska transformationen är en där en gass temperatur förblir konstant. I denna typ av omvandling, tryck och volym äromväntproportionell, så att genom att öka tryck, sänks volymen och vice versa.
Isotermiska transformationer beskrivs av Lhej boyle-mariotte. Enligt denna lag är produkten mellan tryck och volym av en idealgas konstant:
FÖRi och FÖRf – initialt och slutligt tryck
Vi och Vf – initial och slutlig hastighet
K – konstant
isobarisk transformation
Den isobariska transformationen kännetecknas av en volymvariation och temperatur, hålla trycket konstant.
Denna typ av transformation beskrivs matematiskt av lagen om Charles och Gay-Lussac. Under en isobarisk transformation är temperatur och volym direkt proportionella, det vill säga att hålla konstant trycket hos en gas, kommer volymen som upptas av den att öka med ökningen av gasens temperatur. gas.Se formeln som används av Gay-Lussac lag:
Ti och Tf – initial och slutlig temperatur
Enligt Gay-Lussacs lag, förhållandet mellan volymen och trycket hos en gas, under en isobarisk omvandling, är lika med en konstant.
Sluta inte nu... Det kommer mer efter reklam ;)
Isovolumetrisk transformation
Isovolumetrisk, isometrisk eller isokorisk transformation är namnet på den process där en idealgas genomgår förändringar i tryck och temperatur och upprätthåller sig själv konstant din volym. Denna typ av gasomvandling, som äger rum inuti behållare med styva väggar, definieras matematiskt av Charles lag.
Enligt denna lag är förhållandet mellan tryck och temperatur hos en idealgas alltid konstant. Vidare, i denna typ av omvandling, är tryck och temperatur direkt proportionerlig: fördubblar vi trycket, vi dubblar temperaturen och vice versa.
Formeln som beskriver beteendet hos ideala gaser under isovolumetriska transformationer är följande:
Läs också: Termodynamik — ett område inom fysiken som studerar fenomen där det finns värmeväxling
adiabatisk transformation
Adiabatisk transformation är namnet på den process som genomgår en gas som inte förändras värme med den yttre miljön eller med väggarna i dess behållare. Formeln som matematiskt förklarar beteendet hos en idealgas som genomgår en adiabatisk transformation säger att produkten mellan tryck och volym höjs till en konstant γ är konstant.
Konstanten γ beror på graderifrihet av gasen, det vill säga antalet riktningar som gasmolekylerna kan röra sig i. Det kan också beräknas genom förhållandet mellan specifik värme i tryckkonstant och värmespecifika i volymkonstant.
Exempel på gasomvandlingar
isotermisk omvandling – varje långsam expansion eller sammandragning av en gas som sker vid en konstant temperatur.
isobarisk transformation – kylning av gasen i en blåsa placerad för att kylas ned i ett kylskåp.
Isovolumetrisk transformation – uppvärmning av vattenångan i en tryckkokare helt.
adiabatisk transformation – gas som stöts ut av en aerosolspray.
Se också: Kalorimetri – formler, begrepp och lösta övningar
Lösta övningar om gastransformationer
Fråga 1 - Granska alternativen nedan och kontrollera svaret som endast innehåller sanna alternativ.
I – Isotermiska transformationer är de där gastemperaturen hålls konstant.
II – Adiabatiska transformationer innebär värmeväxling mellan gasen och den yttre miljön.
III – Isokorisk transformation är en där gastrycket hålls konstant.
IV – Isobariska transformationer sker med konstant tryck.
Är korrekt:
a) I och II.
b) I, II och III.
c) II och III.
d) I och IV.
Upplösning:
Alternativ II och III är fel, eftersom adiabatiska transformationer inte involverar värmeväxling, och isokoriska transformationer är de som sker i konstanta volymer. Det korrekta alternativet är alltså bokstaven D.
Fråga 2 -En idealgas genomgår en snabb omvandling, så att dess temperatur, tryck och volym genomgår plötsliga förändringar på kort tid. Enligt hans kunskap om gasomvandlingar var omvandlingen som gasen genomgick:
a) isotermisk.
b) isobarisk.
c) adiabatisk.
d) isovolumetrisk.
Upplösning:
Adiabatiska omvandlingar sker snabbt, så det finns ingen tid för gasen att byta värme med den yttre miljön. Vid denna typ av omvandling ändras parametrarna för tryck, volym och temperatur abrupt. Det korrekta alternativet är alltså bokstaven C.
Av Rafael Hellerbrock
Fysikalärare
Vill du referera till den här texten i ett skol- eller akademiskt arbete? Se:
HELERBROCK, Rafael. "Gasomvandlingar"; Brasilien skola. Tillgänglig i: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/transformacoes-gasosas.htm. Åtkom den 27 juli 2021.
