Компресијом гаса покрећу се промене његових карактеристика. Пошто га компримујете, запремина простора који заузима гас се смањује, али догађа се много више него само ово. Компресија мења и температуру и притисак гаса, у зависности од специфичности ситуације. Можете да разумете промене које се дешавају користећи важан закон у физици који се назива закон идеалног гаса. Овај закон донекле поједностављује процес из стварног живота, али је користан у широком спектру ситуација.
ТЛ; ДР (предуго; Нисам прочитао)
Током компресије јачина звука (В.) гаса се смањује. Када се то догоди, притисак (П.) гаса се повећава ако се број молова (н) гаса остаје константан. Ако одржавате притисак константним, смањујући температуру (Т.) такође доводи до компресије гаса.
Закон о идеалном гасу је кључна информација потребна за одговор на питања у вези са ширењем или компресијом гаса. Наводи: ПВ = нРТ. Количина Р. је универзална гасна константа и има вредност Р. = 8,3145 Ј / мол К.
Објашњени закон о идеалном гасу
Закон о идеалном гасу објашњава шта се дешава са поједностављеним моделом гаса у различитим ситуацијама. Физичари називају гас „идеалним“ када молекули од којих је састављен не делују даље од међусобно одбијања попут малих куглица. Ово не обухвата прецизну слику, али за већину ситуација са којима се сусретнете закон даје добра предвиђања, без обзира на то. Закон о идеалном гасу поједностављује иначе сложену ситуацију, па је лако прогнозирати шта ће се догодити.
Закон о идеалном гасу односи се на температуру (Т.), број молова гаса (н), запремина гаса (В.), и притисак гаса (П.) једни другима, користећи константу која се назива универзална гасна константа (Р. = 8,3145 Ј / мол К). Закон каже:
ПВ = нРТ
Савети
-
Да бисте користили овај закон, наводите температуре у Келвинима, што је лако јер 0 степени Ц износи 273 К, а додавање додатног степена само повећава температуру у Келвинима за један. Келвин је попут Целзијуса, осим што је -273 степени Ц почетна тачка 0 К.
Такође морате изразити количину гаса у кртицама. Они се обично користе у хемији, а један мол је релативна атомска маса молекула гаса, али у грамима.
Компресија идеалног гаса
Компримовањем нечега смањује се његова запремина, па када компримовате гас, његова запремина се смањује. Преуређивање закона о идеалном гасу показује како ово утиче на друге карактеристике гаса:
В. = нРТ / П.
Ова једначина је увек тачна. Ако стиснете фиксни број молова гаса и то радите у изотермичном процесу (оном који остаје на исте температуре), притисак мора да се повећа како би се узела у обзир мања запремина лево од једначина. Слично томе, када хладите гас (смањите Т.) при фиксном притиску његова запремина опада - сабија се.
Ако компримујете гас без ограничавања температуре или притиска, однос температуре и притиска мора да се смањи. Ако се икада затражи да направите нешто слично, вероватно ћете добити више информација како бисте олакшали поступак.
Промена притиска идеалног гаса
Закон о идеалном гасу открива шта се дешава када промените притисак идеалног гаса на исти начин као што је то учинио закон за запремину. Међутим, коришћење другачијег приступа показује како се закон идеалног гаса може користити за проналажење непознатих количина. Преуређивање закона даје:
ПВ/ Т. = нР
Ево, Р. је константа и ако количина гаса остане иста н. Користећи индексе, означавате почетни притисак, запремину и температуру и и оне последње ф. Када се процес заврши, нови притисак, запремина и температура су и даље повезани као горе. Дакле, можете написати:
П.и В.и/ Т.и = нР = П.ф В.ф / Т.ф
Ово значи:
П.и В.и/ Т.и = П.ф В.ф / Т.ф
Ова веза је корисна у многим ситуацијама. Ако мењате притисак, али са фиксном запремином, онда В.и и В.ф су исти, па отказују и остаје вам:
П.и/ Т.и = П.ф / Т.ф
Што значи:
П.ф / П.и = Т.ф / Т.и
Дакле, ако је коначни притисак двоструко већи од почетног, коначна температура такође мора бити двоструко већа од почетне температуре. Повећање притиска повећава температуру гаса.
Ако задржите исту температуру, али повећате притисак, температуре се уместо тога поништавају и остаје вам:
П.и В.и= П.ф В.ф
Које можете преуредити:
П.и / П.ф = В.ф / В.и
То показује како промена притиска утиче на одређену количину гаса у изотермном процесу без ограничења запремине. Ако повећате притисак, запремина се смањује, а ако смањите притисак, повећава се.