Isoproses dalam gas. hukum gas

Proses utama dalam termodinamika adalah:

  • isokorik, mengalir dengan volume konstan;
  • isobarik mengalir pada tekanan konstan;
  • isotermal, terjadi pada suhu konstan;
  • adiabatik, dimana tidak terjadi pertukaran panas dengan lingkungan;
  • politropik, memenuhi persamaan pvn= konstanta.

Proses isokorik, isobarik, isotermal, dan adiabatik adalah kasus khusus dari proses politropik.

Saat mempelajari proses termodinamika, hal berikut ditentukan:

  • persamaan proses di P— ay Dan T— S koordinat;
  • hubungan antara parameter keadaan gas;
  • perubahan energi dalam;
  • jumlah pekerjaan eksternal;
  • jumlah panas yang disuplai untuk melakukan proses atau jumlah panas yang dibuang.

Proses isokhorik

Proses isokhorik diP, ay— , T, S- DanSaya, S-koordinat (diagram)

Dalam proses isokhorik, kondisinya terpenuhi ay= konstanta.

Dari persamaan keadaan gas ideal ( hal = RT) berikut:

hal/T = R/v= konstanta,

yaitu, tekanan gas berbanding lurus dengan suhu absolutnya:

hal2/hal1 = T2/T1.

Usaha pemuaian pada proses isokhorik adalah nol ( aku= 0), karena volume fluida kerja tidak berubah (Δ ay= konstanta).

Banyaknya kalor yang disuplai ke fluida kerja pada proses 1-2 jam CV

Q= CV(T 2 — T 1 ).

Karena aku= 0, maka berdasarkan hukum pertama termodinamika Δ kamu = Q, artinya perubahan energi dalam dapat ditentukan dengan rumus:

Δ kamu = c v (T 2 - T 1).

Perubahan entropi dalam proses isokorik ditentukan dengan rumus:

s 2 – s 1= Δ S = CV dalam( hal2/hal1) = CV dalam( T2/T1).

Proses isobarik

Proses isobarik diP, ay— , T, S- DanSaya, S-koordinat (diagram)

Suatu proses yang terjadi pada tekanan konstan disebut isobarik. P= konstanta. Dari persamaan keadaan gas ideal berikut ini:

v/T = Rp= konstanta

v2/v1 = T2/T1,

yaitu, dalam proses isobarik, volume suatu gas sebanding dengan suhu absolutnya.

Pekerjaannya akan sama dengan:

aku = P(ay 2 – ay 1 ).

Karena hal 1 = RT 1 Dan hal 2 = RT 2 , Itu

aku = R(T 2 – T 1).

Jumlah panas di c hal= const ditentukan dengan rumus:

Q = c hal(T 2 – T 1).

Perubahan entropi akan sama dengan:

s 2 – s 1= Δ S = c hal dalam( T2/T1).

Proses isotermal

Proses isotermal diP, ay— , T, S- DanSaya, S-koordinat (diagram)

Dalam proses isotermal, suhu fluida kerja tetap konstan T= konstanta, oleh karena itu:

hal = RT= konstanta

hal2/hal1 = v1/v2,

yaitu tekanan dan volume berbanding terbalik satu sama lain, sehingga pada kompresi isotermal tekanan gas bertambah, dan pada pemuaian berkurang.

Pekerjaan prosesnya akan sama dengan:

aku = RT dalam( v 2 – v 1) = RT dalam( hal 1 – hal 2).

Karena suhu tetap konstan, energi internal gas ideal dalam proses isotermal tetap konstan (Δ kamu= 0) dan semua panas yang disuplai ke fluida kerja diubah seluruhnya menjadi kerja muai:

Q = aku.

Selama kompresi isotermal, panas dikeluarkan dari fluida kerja dalam jumlah yang sama dengan kerja yang dikeluarkan untuk kompresi.

Perubahan entropinya adalah:

s 2 – s 1= Δ S = R dalam( hal1/hal2) = R dalam( v2/v1).

Proses adiabatik

Proses adiabatik diP, ay— , T, S- DanSaya, S-koordinat (diagram)

Adiabatik adalah proses perubahan wujud gas yang terjadi tanpa adanya pertukaran panas dengan lingkungan. Sejak d Q= 0, maka persamaan hukum pertama termodinamika untuk proses adiabatik berbentuk:

D kamu + P D ay = 0

Δ kamu+ aku = 0,

karena itu

Δ kamu= —aku.

Dalam proses adiabatik, usaha pemuaian dilakukan hanya dengan mengeluarkan energi dalam gas, dan selama kompresi, yang terjadi karena aksi gaya luar, semua usaha yang dilakukannya digunakan untuk meningkatkan energi dalam gas. .

Mari kita nyatakan kapasitas panas dalam proses adiabatik dengan C neraka dan kondisi d Q= 0 kita nyatakan sebagai berikut:

D Q = C neraka d T = 0.

Kondisi ini menunjukkan bahwa kapasitas panas pada proses adiabatik adalah nol ( C neraka = 0).

Diketahui bahwa

DenganP/CV= k

dan persamaan kurva proses adiabatik (adiabatik) di P, ay-diagramnya terlihat seperti:

pvk= konstanta.

Dalam ungkapan ini k disebut indeks adiabatik(juga disebut rasio Poisson).

Nilai indeks adiabatikkuntuk beberapa gas:

k udara = 1,4

k uap super panas = 1,3

k gas buang mesin pembakaran dalam = 1,33

k uap basah jenuh = 1,135

Dari rumus sebelumnya sebagai berikut:

aku= — Δ kamu = CV(T 1 – T 2 );

Saya 1 – Saya 2 = c hal(T 1 – T 2 ).

Pekerjaan teknis dari proses adiabatik ( aku techn) sama dengan selisih antara entalpi awal dan akhir proses ( Saya 1 – Saya 2 ).

Proses adiabatik yang terjadi tanpa gesekan internal pada fluida kerja disebut isentropis. DI DALAM T, S-dalam diagram digambarkan sebagai garis vertikal.

Biasanya, proses adiabatik nyata terjadi dengan adanya gesekan internal pada fluida kerja, akibatnya panas selalu dilepaskan, yang dipindahkan ke fluida kerja itu sendiri. Dalam hal ini d S> 0, dan prosesnya dipanggil proses adiabatik nyata.

Proses politropik

Suatu proses yang dijelaskan oleh persamaan tersebut disebut politropik:

pvn= konstanta.

Indeks politropik N dapat mengambil nilai apa pun mulai dari -∞ hingga +∞, tetapi untuk proses tertentu nilai tersebut adalah nilai konstan.

Dari persamaan proses politropik dan persamaan Clayperon diperoleh ekspresi yang membentuk hubungan antara keduanya P, ay Dan T di dua titik mana pun pada politrop:

hal2/hal1 = (v1/v2) N ; T2/T1 = (v1/v2) n-1 ; T2/T1 = (hal2/hal1) (n-1)/n .

Usaha pemuaian gas dalam proses politropik sama dengan:

Dalam kasus gas ideal, rumus berikut dapat diubah:

Jumlah panas yang masuk atau keluar selama proses ditentukan dengan menggunakan hukum pertama termodinamika:

Q = (kamu 2 – kamu 1) + aku.

Karena

mewakili kapasitas panas gas ideal dalam proses politropik.

Pada CV, k Dan N= konstanta c n= konstan, oleh karena itu proses politropik kadang-kadang didefinisikan sebagai proses dengan kapasitas panas yang konstan.

Proses politropik mempunyai arti umum, karena mencakup seluruh rangkaian proses dasar termodinamika.

Representasi grafis dari politrop di P, ay koordinat tergantung pada indeks politrop N.

hal 0= konstanta ( N= 0) – isobar;

hal= konstanta ( N= 1) – isoterm;

hal 0v= konstanta, hal 1/∞v= konstanta, pv ∞= const – isokore;

pvk= konstanta ( N = k) – adiabatik.

N > 0 – kurva hiperbolik,

N < 0 – parabola.

Berdasarkan materi catatan kuliah saya tentang termodinamika dan buku teks “Dasar-Dasar Energi”. Penulis G.F.Bystritsky. edisi ke-2, putaran. dan tambahan - M.: KNORUS, 2011 .-- 352 hal.

Jika dalam suatu proses massa dan suhu gas tidak berubah, maka proses tersebut disebut isotermal.

PadaM= konstanta T = konstanta P 1 V 1 =P 2 V 2 atauPV = konstanta.

Diterima PV= konstanta persamaan tersebut disebut persamaan proses isotermal.

Persamaan ini diperoleh oleh fisikawan Inggris Robert Boyle pada tahun 1662 dan fisikawan Perancis Edmond Mariotte pada tahun 1676.

Persamaan P 1 / R 2 = V 2 / V 1 disebut persamaan Boyle-Mariotte.

Keadaan gas dicirikan oleh tiga parameter makro:

P - tekanan,

V - volume,

T - suhu.

Saat menggambarkan suatu proses secara grafis, Anda hanya dapat menentukan dua parameter yang berubah, sehingga proses yang sama dapat direpresentasikan dalam tiga bidang koordinat: ( R -V), (V – T), (P – T).

Grafik proses isotermal disebut isoterm. Isoterm yang digambarkan dalam sistem koordinat persegi panjang (P – V), sepanjang sumbu ordinat yang mengukur tekanan gas, dan sepanjang sumbu absis volumenya, adalah hiperbola (Gbr. 3).

Isoterm yang digambarkan pada sistem koordinat persegi panjang (V – T) adalah garis lurus yang sejajar sumbu ordinat (Gbr. 4).

Isoterm yang digambarkan pada sistem koordinat persegi panjang (P – T) adalah garis lurus yang sejajar sumbu ordinat (Gbr. 5).

Grafik proses isotermal digambarkan sebagai berikut:

PROSES ISOKHORIK

Proses isokhorik proses yang terjadi pada volume tetap disebut (V = konstanta) dan dengan syarat m = konstanta dan M = konstanta.

Dengan kondisi tersebut, dari persamaan keadaan gas ideal untuk dua suhu T 0 dan T sebagai berikut:

P 0 V = MRT 0

RV= MRTatau R/R 0 = T/T 0

Untuk gas dengan massa tertentu, perbandingan tekanan terhadap suhu adalah konstan jika volume gas tidak berubah. Ketika P 1 / P 2 = T 1 / T 2 (persamaan ini disebut hukum Charles), maka berlaku untuk proses isokhorik : V = konstanta.

Ini adalah persamaan proses isokhorik.

Jika V adalah volume gas pada suhu absolut T, V 0 adalah volume gas pada suhu 0 0 C; koefisien a sama dengan 1/273 K -1 disebut koefisien suhu muai volumetrik gas, maka persamaan proses isokhorik dapat ditulis sebagai P = P 0 × a ×T.

Kurva proses isokorik disebut isokorik.

Isochora, digambarkan P – V), sepanjang sumbu ordinat dimana tekanan gas diukur, dan sepanjang sumbu absis - volumenya, adalah garis lurus yang sejajar dengan sumbu ordinat (Gbr. 6).

Isochora, digambarkan dalam sistem koordinat persegi panjang (V – T), adalah garis lurus yang sejajar dengan sumbu absis (Gbr. 7).

Isochora, digambarkan dalam sistem koordinat persegi panjang (P – T), sepanjang sumbu ordinat tempat tekanan gas diukur, dan sepanjang sumbu absis suhu absolutnya, adalah garis lurus yang melalui titik asal koordinat (Gbr. 8).

Ketergantungan tekanan gas pada suhu dipelajari secara eksperimental oleh fisikawan Perancis Jacques Charles pada tahun 1787

Proses isokhorik dapat dilakukan, misalnya dengan memanaskan udara pada volume konstan.

Grafik proses isokhorik digambarkan sebagai berikut:

Dalam pelajaran ini, kita akan terus mempelajari hubungan antara tiga parameter makroskopis suatu gas, dan lebih khusus lagi, hubungannya dalam proses gas yang terjadi pada nilai konstan salah satu dari tiga parameter ini, atau isoproses: isotermal, isokorik, dan isobarik .

Mari kita perhatikan isoproses berikut – proses isobarik.

Definisi. isobarik(atau isobarik) proses- proses peralihan gas ideal dari satu keadaan ke keadaan lain pada nilai tekanan konstan. Proses ini pertama kali dipertimbangkan oleh ilmuwan Perancis Joseph-Louis Gay-Lussac (Gbr. 4), itulah sebabnya hukum tersebut menggunakan namanya. Mari kita tuliskan hukum ini

Dan sekarang mempertimbangkan: dan

Hukum Gay-Lussac

Hukum ini jelas menyiratkan hubungan berbanding lurus antara suhu dan volume: dengan peningkatan suhu, peningkatan volume diamati, dan sebaliknya. Grafik ketergantungan perubahan besaran dalam persamaan, yaitu T dan V, mempunyai bentuk sebagai berikut dan disebut isobar (Gbr. 3):

Beras. 3. Grafik proses isobarik pada koordinat V-T()

Perlu dicatat bahwa karena kita bekerja dalam sistem SI, yaitu dengan skala suhu absolut, terdapat wilayah pada grafik yang mendekati suhu nol mutlak di mana hukum ini tidak terpenuhi. Oleh karena itu, garis lurus pada daerah mendekati nol sebaiknya digambarkan dengan garis putus-putus.

Beras. 4. Joseph Louis Gay-Lussac ()

Mari kita pertimbangkan isoproses ketiga.

Definisi. isokhorik(atau isokorik) proses- proses peralihan gas ideal dari satu keadaan ke keadaan lain pada volume konstan. Proses ini pertama kali dipertimbangkan oleh orang Prancis Jacques Charles (Gbr. 6), itulah sebabnya undang-undang tersebut menggunakan namanya. Mari kita tuliskan hukum Charles:

Mari kita tulis lagi persamaan keadaan biasa:

Dan sekarang mempertimbangkan: dan

Kita mendapatkan: untuk setiap keadaan gas yang berbeda, atau sederhananya:

Hukum Charles

Hukum ini jelas menyiratkan hubungan berbanding lurus antara suhu dan tekanan: ketika suhu meningkat, tekanan juga meningkat, dan sebaliknya. Grafik ketergantungan perubahan besaran dalam persamaan, yaitu T dan P, mempunyai bentuk sebagai berikut dan disebut isokore (Gbr. 5):

Beras. 5. Grafik proses isokhorik pada koordinat V-T

Pada daerah nol mutlak, untuk grafik proses isokhorik juga hanya terdapat ketergantungan bersyarat, sehingga garis lurus juga harus dibawa ke titik asal dengan garis putus-putus.

Beras. 6.Jacques Charles()

Perlu dicatat bahwa ketergantungan suhu pada tekanan dan volume dalam proses isokorik dan isobarik inilah yang menentukan efisiensi dan keakuratan pengukuran suhu menggunakan termometer gas.

Menarik juga bahwa secara historis isoproses yang kami pertimbangkan adalah yang pertama ditemukan, yang, seperti telah kami tunjukkan, merupakan kasus khusus dari persamaan keadaan, dan baru kemudian persamaan Clapeyron dan Mendeleev-Clapeyron. Secara kronologis, proses yang terjadi pada suhu konstan dipelajari terlebih dahulu, kemudian pada volume konstan, dan terakhir, proses isobarik.

Sekarang, untuk membandingkan semua isoproses, kami telah mengumpulkannya dalam satu tabel (lihat Gambar 7). Harap dicatat bahwa grafik isoproses dalam koordinat yang mengandung parameter konstan, sebenarnya, terlihat seperti ketergantungan konstan pada beberapa variabel.

Beras. 7.

Pada pelajaran berikutnya kita akan melihat sifat-sifat gas tertentu seperti uap jenuh, dan kita akan melihat secara rinci proses perebusan.

Bibliografi

  1. Myakishev G.Ya., Sinyakov A.Z. Fisika molekuler. Termodinamika. - M.: Bustard, 2010.
  2. Gendenshtein L.E., Dick Yu.I. Fisika kelas 10. - M.: Ilexa, 2005.
  3. Kasyanov V.A. Fisika kelas 10. - M.: Bustard, 2010.
  1. Slideshare.net().
  2. E-sains.ru().
  3. Mathus.ru().

Pekerjaan rumah

  1. Halaman 70: Nomor 514-518. Fisika. Buku soal. kelas 10-11. Rymkevich A.P. - M.: Bustard, 2013.()
  2. Apa hubungan antara suhu dan massa jenis gas ideal dalam proses isobarik?
  3. Saat pipi menggembung, volume dan tekanan di dalam mulut meningkat pada suhu yang konstan. Apakah hal ini bertentangan dengan hukum Boyle-Marriott? Mengapa?
  4. *Seperti apa grafik proses ini dalam koordinat P-V?

Topik: ISOPROSES DAN GRAFIKNYA. HUKUM GAS IDEAL.

Tugas pendidikan

Tujuan didaktik

    Ajari siswa untuk menerapkan persamaan Clayperon-Mendeleev pada kasus khusus proses pengukuran dalam gas.

    Berikan konsep isoproses, rumus hukum gas dan grafik ketergantungan parameter variabel pada sumbu koordinat yang berbeda dari parameter tersebut untuk isoproses yang berbeda.

Tujuan pendidikan

Mengajarkan bagaimana menerapkan dialektika materialistis kategori sebab-akibat ketika menjelaskan perubahan tekanan gas dengan perubahan volume dan suhu dari sudut pandang teori kinetika molekuler.

Pengetahuan dan keterampilan dasar

    Mampu menetapkan parameter keadaan awal, menengah dan akhir suatu gas, ketergantungan fungsional dalam proses gas dan memecahkan masalah dalam menemukan parameter yang tidak diketahui.

    Membangun dan menganalisis grafik isoproses dalam gas.

Urutan penyajian materi baru

    Ulangi materi yang telah dipelajari sebelumnya tentang ketergantungan tekanan gas pada konsentrasi dan kecepatan gerak translasi molekul

    Memasuki persamaan keadaan gas dengan parameter variabel: massa, volume, tekanan dan suhu.

    Persamaan keadaan gas yang massanya tidak berubah.

    Konsep isoproses dalam gas. Definisi dan jenisnya.

    Proses isotermal. Hukum Boyle-Marriott.

    Proses isobarik. hukum Gay-Lussac.

    Proses isokhorik. hukum Charles.

Peralatan

Silinder volume variabel; pengukur tekanan demonstrasi; tabung karet; labu kaca dengan sumbat yang dilalui tabung kaca berbentuk L dengan setetes air; kompor listrik; termometer; bejana berisi air.

Demonstrasi

Hubungan volume dan tekanan suatu gas pada suhu konstan (proses isotermal), ketergantungan volume gas terhadap suhu pada tekanan konstan (proses isobarik), ketergantungan tekanan gas terhadap suhu pada volume konstan (proses isokorik). Semua demonstrasi dilakukan untuk menunjukkan hubungan kualitatif antara variabel gas.

Motivasi aktivitas kognitif siswa

Dalam teknologi, sering dijumpai proses ketika perubahan wujud gas terjadi pada satu parameter konstan atau perubahan kecil pada parameter ini diabaikan. Dalam hal ini, sangat penting untuk mengetahui bagaimana isoproses berlangsung.

Rencana belajar

Menguji pengetahuan, keterampilan dan kemampuan siswa

Kartu untuk pertanyaan lisan siswa

Kartu 1

    Turunkan persamaan Clayperon-Mendeleev untuk satu mol gas.

    Apa hubungan antara konstanta gas molar, konstanta Avogadro, dan konstanta Boltzmann?

    Tentukan akar rata-rata kuadrat kecepatan gerak suatu molekul oksigen jika menghasilkan tekanan 2 ∙ 10 5 Pa pada konsentrasi molekul 4 ∙ 10 25 m –3. Menjawab. = 530 m/s.

Kartu 2

    Turunkan persamaan Clayperon-Mendeleev untuk setiap massa gas.

    Bagaimana tekanan gas bergantung pada suhu pada konsentrasi molekul yang konstan? Menjawab. p = n0kT. Tekanan berbanding lurus dengan suhu termodinamika gas.

    Berapa banyak molekul gas yang terdapat dalam bejana berkapasitas 138 liter pada suhu 27 o C dan tekanan 6 ∙ 10 5 Pa? Menjawab. N = 2 ∙ 10 25 .

Kartu 3

    1. Turunkan rumus ketergantungan energi kinetik molekul gas pada suhu.

      Bagaimana tekanan gas bergantung pada konsentrasi molekul? Mengapa?

      Tentukan konsentrasi molekul gas pada tekanan 2,76∙10 6 = Pa dan suhu 200 K. Jawab : n 0 = 10 27 m -3.

Kartu 4

1) Apa arti fisis dari konstanta Boltzmann dan konstanta gas molar? Apa persamaannya dalam SI?

2) Mengapa tekanan gas nyata bergantung pada jenis gas itu sendiri?

3) Suhu ion plasma di pusat bintang adalah 10 6 K. Tentukan energi kinetik rata-rata setiap ion plasma tersebut. Jawaban: Ē k = 2,07∙10 -16 J.

Mempelajari materi baru

1. Lakukan percakapan pengantar dengan pertanyaan-pertanyaan berikut:

1) Apa persamaan dasar teori kinetik molekul gas?

2) Tekanan gas pada dinding bejana bergantung pada apa?

3) Rumus apa yang digunakan untuk menghitung konsentrasi molekul gas?

4) Jelaskan dari sudut pandang teori kinetik molekul ketergantungan tekanan gas pada konsentrasi molekul dan kecepatan geraknya?

2. Persamaan keadaan gas dengan parameter variabel massa, volume, tekanan dan suhu. Misalkan parameter keadaan awal (satu) gas adalah m 1, p 1, V 1 dan T 1, dan parameter keadaan akhir (lainnya) m 2, p 2, V 2 dan T 2. Mari kita tulis persamaan Clayperon-Mendeleev untuk setiap keadaan gas:

P 1 V 1 = RT; hal 2 V 2 = RT 2 .

Membagi suku demi suku, kita mendapatkan:

Memecahkan masalah:

Gas bermassa tertentu pada tekanan 3∙10 5 Pa dan suhu 300 K. Kemudian ⅜ gas yang terkandung dalam silinder dilepaskan, sedangkan suhunya turun menjadi 240 K. Pada tekanan berapa gas yang tersisa di dalam silinder silinder?

Jawaban: p 2 = 2∙10 5 Pa.

3. Persamaan keadaan gas pada massa konstan. Jika ketika wujud suatu gas berubah, massanya tidak berubah, maka persamaannya berbentuk:

(Persamaan Clapeyron).

Memecahkan masalah:

Suatu gas bermassa tertentu pada tekanan 3∙10 5 Pa dan suhu 300 K menempati volume 20 m 3. Tentukan volume gas pada kondisi normal. JAWABAN: V 0 = 54,6 m 3 .

4. Konsep isoproses dalam gas. Transisi suatu massa gas tertentu dari satu keadaan ke keadaan lain pada satu parameter konstan disebut isoproses. Ada tiga isoproses seperti itu: isometrik (T = const), isobarik (p = const) dan isokorik (V = const).

5. Proses isometrik. Demonstrasi hubungan antara volume dan tekanan massa gas pada suhu konstan. Dari persamaan Clayperon mempunyai p 1 V 1 = p 2 V 2, atau dalam bentuk umum pV = const. Mari kita rumuskan hukum Boyle-Mariotte: pada massa gas yang konstan dan suhu yang konstan, hasil kali volume gas dan tekanannya adalah nilai yang konstan.

Kami membuat isoterm pada sumbu V, p untuk massa gas yang sama pada suhu berbeda. Dengan meningkatnya suhu, tekanan gas meningkat, dan oleh karena itu isoterm yang berhubungan dengan suhu T2 yang lebih tinggi terletak di atas isoterm yang berhubungan dengan suhu T1 yang lebih rendah (Gbr. 1).

beras. 1

Isoterm gas menyatakan hubungan berbanding terbalik antara volume dan tekanan gas.

Menyelesaikan masalah:

1) Dalam bejana berkapasitas 0,5 m 3 terdapat gas dengan tekanan 4∙10 5 Pa. Berapa volume yang ditempati gas ini pada tekanan 2,5∙10 5 Pa? Jawaban: V 2 = 0,8 m 3.

2) Buatlah isoterm pada sumbu koordinat T, p dan T, V.

Ketergantungan kepadatan gas pada tekanan selama proses isotermal. Mengubah persamaan Clayperon-Mendeleev menjadi bentuk p = mRT/(VM) = pRT/M. Selama proses isotermal, densitas gas berubah berbanding lurus dengan tekanannya: p 1 /p 2 = p 1 /p 2.

6. Proses isobarik. Demonstrasi ketergantungan volume gas pada suhu pada tekanan konstan. Dari persamaan Clapeyron kita mendapatkan V 1 V 2 = T 1 / T 2. Kami merumuskan hukum Gay-Lussac: pada massa gas konstan pada V konstan, rasio volume gas berbanding lurus dengan suhu termodinamikanya.

Tekanan yang berbeda berhubungan dengan isobar yang berbeda. Ketika p meningkat, volume gas pada suhu konstan berkurang, sehingga isobar yang bersesuaian dengan p 2 yang lebih tinggi terletak di bawah isobar yang bersesuaian dengan p 1 yang lebih rendah (Gbr. 2)

Gambar 2

Menyelesaikan masalah:

1) Gas yang bersuhu 27 o C menempati volume 600 cm3. Berapa V yang ditempati gas ini pada suhu 377 o C dan tekanan konstan? JAWABAN: 1300 cm3.

2) Buatlah isobar pada sumbu koordinat T, V; V, hal dan T, hal.

7. Proses isokhorik. Tunjukkan ketergantungan tekanan gas pada suhu pada volume konstan. Dari persamaan Clapeyron kita mendapatkan p 1 /p 2 = T 1 /T 2. Kami merumuskan hukum Charles: pada massa gas konstan dan V konstan, rasio tekanan gas berbanding lurus dengan rasio suhu termodinamikanya. Kami membuat isokore pada sumbu T, p menggunakan dua titik karakteristik (0,0) dan (T 0, p 0). Isochores yang berbeda berhubungan dengan volume yang berbeda. Dengan peningkatan V suatu gas pada suhu konstan, tekanannya berkurang, oleh karena itu isokor yang sesuai dengan V 2 yang besar terletak di bawah isokor yang sesuai dengan V 1 yang lebih kecil (Gbr. 3)

Beras. 3

Untuk mengkonsolidasikan, memecahkan masalah masalah:

1) Gas berada di dalam silinder pada suhu 250 K dan tekanan 8∙10 5 Pa. Tentukan tekanan gas dalam silinder pada suhu 350 K. O t.

2) Buatlah isokor pada sumbu koordinat T, p; T, V dan V, hal.

Pekerjaan Rumah: Hukum gas material

Isoproses adalah proses yang terjadi pada nilai konstan salah satu parameter: tekanan ( P), volume ( V), suhu ( T).

Isoproses dalam gas adalah proses termodinamika di mana jumlah materi dan tekanan, volume, suhu atau entropi tidak berubah. Jadi, kapan proses isobarik tekanan tidak berubah kapan isokorik- volume, di isotermal- suhu, pada isentropis- entropi (misalnya, proses adiabatik reversibel). Dan garis-garis yang menampilkan proses-proses yang terdaftar pada diagram termodinamika tertentu disebut, masing-masing, isobar, isokore, isoterm Dan adiabatik. Semua isoproses ini adalah kasus khusus dari proses politropik.

Proses isokhorik.

isokhorik(atau isokorik) proses adalah perubahan sistem termodinamika dengan syarat tidak ada perubahan volume ( V = konstanta). Isochoroy disebut garis yang menampilkan proses isokhorik pada grafik. Proses ini dijelaskan oleh hukum Charles.

Proses isotermal.

Proses isotermal adalah perubahan sistem termodinamika dengan kondisi tidak ada perubahan suhu ( T = konstanta). Isoterm disebut garis yang menampilkan proses isotermal pada grafik. Proses ini dijelaskan oleh hukum Boyle-Mariotte.

Proses isoentropik.

Proses isoentropik adalah perubahan sistem termodinamika dengan kondisi tidak ada perubahan entropi ( S = konstanta). Misalnya, proses adiabatik reversibel bersifat isentropik: dalam proses tersebut tidak terjadi pertukaran panas dengan lingkungan. Gas ideal dalam proses tersebut dijelaskan dengan persamaan berikut:

pV γ = konstanta,

Di mana γ — indeks adiabatik, ditentukan oleh jenis gas.

ARTIKEL TERKAIT