Газові перетворення — це процеси, в яких а газ може мати один або кілька своїх параметрів від тиск, обсяг і температуразмінився. Існують спеціальні газоподібні перетворення, при яких хоча б одна з цих величин підтримується постійною.
Типами перетворення газу є:
ізобарне перетворення;
ізотермічне перетворення;
ізоволюметричне перетворення;
адіабатичне перетворення.
Дивіться також:Термологія — наука про явища, пов’язані з теплом і температурою
ізотермічне перетворення
Ізотермічне перетворення - це перетворення, при якому температура газу залишається постійною. У цьому типі перетворення, тиск і об’єм єоберненопропорційний, так що за рахунок збільшення тиск, гучність зменшується і навпаки.
Ізотермічні перетворення описуються ЛГей, Бойл-маріот. Відповідно до цього закону добуток між тиском і об’ємом ідеального газу є постійним:
ДЛЯя і ДЛЯf – початковий і кінцевий тиск
Вя і Вf – початкова та кінцева швидкість
К – постійний
ізобарне перетворення
Ізобаричне перетворення характеризується а зміна обсягу і температура, підтримуючи тиск постійним.
Цей тип перетворення математично описується законом Шарль і Гей-Люссак. Під час ізобарного перетворення температура та об’єм прямо пропорційні, тобто збереження При постійному тиску газу об’єм, який він займає, збільшується з підвищенням температури газу. газ.Дивіться формулу, яку використовує Закон Гей-Люссака:
Тя і Тf – початкова та кінцева температура
Відповідно до Закон Гей-Люссака, відношення між об’ємом і тиском газу при ізобарному перетворенні дорівнює константі.
Ізоволюметричне перетворення
Ізооб'ємне, ізометричне або ізохоричне перетворення - це назва процесу, в якому ідеальний газ зазнає змін тиску і температури, зберігаючи себе постійний ваш обсяг. Цей тип перетворення газу, що відбувається всередині контейнерів з жорсткими стінками, математично визначається Закон Чарльза.
Відповідно до цього закону співвідношення між тиском і температурою ідеального газу завжди постійне. Крім того, при цьому типі перетворення є тиск і температура прямо пропорційно: подвоюючи тиск, ми подвоюємо температуру і навпаки.
Формула, яка описує поведінку ідеальних газів під час ізооб'ємних перетворень, виглядає так:
Читайте також: Термодинаміка — область фізики, яка вивчає явища, в яких відбувається теплообмін
адіабатичне перетворення
Адіабатичним перетворенням називають процес, який зазнає а газ, який не змінюється тепла із зовнішнім середовищем або зі стінками його ємності. Формула, яка математично пояснює поведінку ідеального газу, який зазнає адіабатичного перетворення, стверджує, що добуток між тиском і об’ємом збільшується до постійної γ є постійним.
Константа γ залежить від градусивсвобода газу, тобто кількість напрямків, у яких можуть рухатися молекули газу. Його також можна розрахувати за співвідношенням між питома теплоємність в тискпостійний і тепласпецифічний в обсягпостійний.
Приклади газових перетворень
ізотермічне перетворення – будь-яке повільне розширення або скорочення газу, яке відбувається при постійній температурі.
ізобарне перетворення – охолодження газу, що міститься в міхурі, поміщеному для охолодження в холодильник.
Ізоволюметричне перетворення – повне прогрівання водяної пари, що міститься в скороварці.
адіабатичне перетворення – газ видаляється за допомогою аерозольного розпилювача.
Дивіться також: Калориметрія – формули, поняття та розв’язані вправи
Розв’язували вправи на газові перетворення
Питання 1 - Перегляньте наведені нижче альтернативи та перевірте відповідь, яка містить лише вірні альтернативи.
I – ізотермічні перетворення, при яких температура газу підтримується постійною.
II – Адіабатичні перетворення включають теплообмін між газом і зовнішнім середовищем.
III – ізохоричне перетворення – це перетворення, при якому тиск газу підтримується постійним.
IV – Ізобарні перетворення відбуваються при постійному тиску.
правильні:
а) І і ІІ.
б) I, II і III.
в) II і III.
г) I і IV.
Резолюція:
Альтернативи II і III неправильні, оскільки адіабатичні перетворення не передбачають теплообміну, а ізохоричні перетворення - це ті, що відбуваються в постійних обсягах. Таким чином, правильною альтернативою є буква Д.
Питання 2 —Ідеальний газ зазнає швидкого перетворення, так що його температура, тиск і об’єм за короткий проміжок часу зазнають різких змін. Згідно з його знаннями про перетворення газу, перетворення, яке зазнав газ:
а) ізотермічний.
б) ізобарний.
в) адіабатичний.
г) ізоволюметричний.
Резолюція:
Адіабатичні перетворення відбуваються швидко, тому газ не має часу для теплообміну із зовнішнім середовищем. При цьому типі перетворення параметри тиску, об’єму і температури різко змінюються. Таким чином, правильною альтернативою є літера С.
Рафаель Хеллерброк
Вчитель фізики
Джерело: Бразильська школа - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/transformacoes-gasosas.htm
