Газовые законы http eduquest ucoz ru Газовые

Газовые законы ©http: //eduquest. ucoz. ru

Газовые законы С помощью уравнения состояния можно исследовать процессы, в которых масса газа и один из трех параметров: объем, давление или температура остаются неизменными. Количественные зависимости между двумя параметрами газа при фиксированном значении третьего параметра называются газовыми законами. Процессы, протекающие при неизменном значении одного из параметров называются изопроцессами. От греческого слова «изос» = равный Сохранение постоянным одного из параметров в реальных условиях невозможно. Всегда имеются те или иные воздействия, которые нарушают постоянство давления, объема или температуры. Постоянства можно достичь лишь в лабораторных условиях. Изопроцесс – это идеализированная модель реального процесса, которая только приближенно отражает действительность.

Изопроцессы изотермический изобарный изохорный

Изопроцессы изотермический - процесс изменения состояния термодинамической системы макроскопических тел при постоянной температуре Для поддержания постоянной температуры необходим обмен теплотой с большой системой, которая называется термостат, иначе при сжатии (расширении) газа его температура будет изменяться

Изопроцессы Термостат Им может служить атмосферный воздух, если его температура заметно не изменяется на протяжении всего процесса. При T = const PV = const Для газа данной массы произведение давления газа на его объем постоянно, если температура газа не изменяется. Это закон Бойля-Мариотта: справедлив для любых газов, в том числе для их смесей (например, для воздуха)

Изопроцессы Графическое изображение – кривая: изотерма T 1 и T 2 – кривые (изотермы), соответствующие разным температурам, причем, T 2 > T 1

Изопроцессы Уравнение Менделеева-Клапейрона: Например: медленное сжатие или расширение газа под поршнем при откачке его из сосуда. При увеличении давления при постоянном объеме происходит увеличение температуры. Изотерма с температурой T 2 лежит выше, чем изотерма с температурой T 1.

Изопроцессы изобарный - процесс изменения состояния термодинамической системы макроскопических тел при постоянном давлении. В любом состоянии газа при p = const V/T = const Для газа данной массы отношение объема к температуре постоянно, если давление газа не изменяется. Это закон Гей-Люссака.

Изопроцессы Графическое изображение – прямая: изобара С ростом давления объем уменьшается по закону Бойля-Мариотта, поэтому изобара, соответствующая более высокому давлению p 2 лежит ниже изобары, соответствующей более низкому давлению p 1.

Изопроцессы При низких температурах все изобары идеального газа сходятся в точке, в которой температура обращается в нуль. Это не значит, что объем реального газа обращается в нуль. Все газы при низких температурах обращаются в жидкости, а к жидкостям уравнение состояния неприменимо!!! Например: расширение газа при нагревании его в цилиндре с подвижным поршнем. Постоянство давления обеспечивается действием атмосферного давления на внешнюю поверхность поршня.

Изопроцессы изохорный - процесс изменения состояния термодинамической системы макроскопических тел при постоянном объеме. Из уравнения состояния при V = const P/T = const Для газа данной массы отношение давления к температуре постоянно, если объем газа не изменяется. Это закон Шарля.

Изопроцессы Графическое изображение – прямая: изохора V 1 < V 2 – разным изохорам соответствуют разные объемы. С увеличением объема газа при постоянной температуре его давление уменьшается по закону Бойля-Мариотта.

Изопроцессы Все изохоры начинаются в точке T = 0. Это значит, что давление идеального газа при абсолютном нуле равно нулю. Пример: давление газа в любой емкости или в электрической лампе увеличивается при нагревании.

Изопроцессы. Задачи 1. Воздух под поршнем насоса имел давление 105 Па и объем 200 см 3. При каком давлении этот воздух займет объем 130 см 3, если его температура не изменится? 2. Газ, имеющий объем 0, 001 м 3, изотермически расширился до объема 1, 9∙ 10 -3 м 3. Под каким давлением находился газ, если после расширения оно стало 5, 3∙ 104 Па? 3. Газ занимает объем 2 м 3 при температуре 273 °С. Каков будет его объем при температуре 546 °С и прежнем давлении?

Изопроцессы. Задачи 4. Газ занимал объем 12, 32 л. Его охладили при постоянном давлении на 45 К, и его объем стал равен 10, 52 л. Какова была первоначальная температура газа? 5. Газ находится в баллоне при температуре 288 К и давлении 1, 8 МПа. При какой температуре давление газа станет равным 1, 55 МПа? Объем баллона считать неизменным. 6. Во сколько раз увеличится давление газа в колбе электрической лампочки, если после ее включения температура газа повысилась от 15 °С до 300 °С?

Изопроцессы. Задачи 7. Почему нагретая медицинская банка присасывается к телу человека? 8. Почему мыльные пузыри, наполненные воздухом, некоторое время поднимаются, а потом опускаются?