Strona główna na telefon
174. Gaz doskonały - przemiana izobaryczna
Gaz doskonały - przemiana izobaryczna
Gaz poddany został przemianie izobarycznej czyli zmieniała się temperatura T i objętość V a ciśnienie p pozostało bez zmiany.
Otaczające nas gazy są gazami rzeczywistymi. Ich własności są bardzo często trudne do opisania.
Dobrym modelem (uproszczonym opisem) własności gazów rzeczywistych jest model gazu doskonałego.
Model ten w wielu przypadkach świetnie spełnia swe zadanie. Otrzymane wyniki często mają praktyczne zastosowanie.
Model gazu doskonałego zakłada, że wszystkie cząsteczki gazu są identyczne i poruszają się ruchem chaotycznym.
Ruch chaotyczny charakteryzuje się tym, że wszystkie kierunki prędkości cząsteczek gazu są równie prawdopodobne.
Równania stanu gazu doskonałego pozwalają zaskakująco dokładnie przewidzieć wiele wartości wielkości opisujących stan gazów rzeczywistych.
Przykład prostego zadania
Ciśnienie gazu w nieszczelnym zbiorniku
Wartości prędkości cząsteczek gazu mają rozkład statystyczny i do dalszej charakterystyki bierzemy tylko pewne wyróżnione wartości, np. średnią prędkość kwadratową.
Do opisu ruchu cząsteczek stosujemy mechanikę Niutona.
Pomijamy przy tym rodzaj oddziaływań między zderzającymi się cząsteczkami. Bierzemy pod uwagę tylko skutek zderzeń między sprężystymi cząsteczkami w kształcie kul.
Cząsteczkom gazów jednoatomowych przypisujemy kształt kulisty.
W rozważaniach wstępnych pomijamy rozmiary cząsteczek i ich wzajemne oddziaływanie, gdy są oddalone.
Przemiany gazów rzeczywistych z bardzo dobrym przybliżeniem możemy często opisać jako przemiany gazu doskonałego.
Przybliżenie to jest bardzo dobre dla małych ciśnień i temperatur zacznie wyższych od zera w skali Kelwina.
Zadanie
Gaz poddany został przemianie izobarycznej czyli zmieniała się temperatura T i objętość V a ciśnienie p pozostało bez zmiany.
Obliczyć objętość gazu, gdy temperatura gazu wzrośnie od wartości T1 do wartości T2.
Początkowa objętość gazu wynosiła V1
Rozwiązanie
T - temperatura skali Kelwina
V - objętość gazu (pojemność zbiornika) w metrach sześciennych
p - ciśnienie gazu w paskalach
Wtedy możemy zapisać zależność
Wzory z fizyki = wzory potrzebne do rozwiązywania zadań
Satelita geostacjonarny - jakie warunki musi spełniać satelita, by był stale nad tym samym punktem Ziemi?
Energia potencjalna grawitacyjna w centralnym polu grawitacyjnym
Obliczenie masy Słońca Jak zmierzyć masę Słońca? Jakie dane są do tego potrzebne?
Przemiana adiabatyczna gazu doskonałego
Pierwsza prędkość kosmiczna dla Ziemi. Z jaką prędkością porusza się sztuczny satelita Ziemi?
Obliczenie granicznej długości fali świetlnej wywołującej zjawisko fotoelektryczne w cezie.
Rozwiązane zadania z kinematyki
Wielkości opisujące ruch ciała - przykłady obliczania - przemieszczenie ciała - wektor zmiany położenia ciała.
Obliczanie szybkości średniej ruchu ciała.
Pocisk o masie m grzęźnie w desce po przebyciu odległości d. Przed uderzeniem w deskę pocisk poruszał się prostopadle do deski z prędkością v. Obliczyć siłę F działającą na pocisk w desce. Przyjąć odpowiednie założenia.
RozwiązanieDwa ciała o różnych masach poruszają się z takim samym przyspieszeniem. Ciało m2 ma masę 3 razy większą niż ciało m1. Siła działająca na ciało m2 jest równa 12 N. Jaka siła działa na ciało m1? Warunek - nie obliczać wartości przyspieszenia.
Pomoc z matematyki
Rozwiązane zadania i przykłady z matematyki
Pomoc z historii
Co było powodem olbrzymiego rozkwitu Grecji?