Ideel gaslov siger, at $ pV = nRT $. Så med kompression, en måde at tilføje tryk på, der gør volumen mindre, kan du faktisk øge temperaturen?
Det giver ikke mening for mig, at du kan øge temperaturen, dvs. føje til molekylernes kinetiske energi, simpelthen ved at øge trykket, hvilket betyder den kraft, der udøves på gassen fra dens omgivelser. Kan nogen venligst forklare denne modsigelse?
Kommentarer
- tryk betyder ikke den kraft, der udøves på gassen af omgivelserne, det betyder den kraft, der udøves ved gassen på beholderens vægge divideret med væggens område.
- Ok nok nok feed tilbage om ordlyden
- Karl, siger du det , i adiabatisk komprimering af en ideel gas i et lukket system (f.eks. en isoleret cylinder med et stempel), er der ingen ændring i gasens indre energi eller temperatur?
- Virkelig. Derefter bedes du kommentere følgende i tilfælde af en adiabatisk reversibel volumenændring: $ dU = nC_vdT = -PdV = – \ frac {nRT} {V} dV $. Så $ d \ ln T = – \ frac {R} {C_v} d \ ln V $. Så når lydstyrken falder, stiger temperaturen.
- Jeg blandede fri ekspansion og reversibel komprimering / ekspansion.
Svar
Jeg tror, hvad du spørger er “hvorfor kan temperaturen på gassen stige, når du komprimerer den, selvom cylinderen er adiabatisk, så ingen varme kan komme ind i gassen?” Når du bevæger stemplet for at komprimere gassen, arbejder du på gassen ved grænsefladen med stemplet. Stemplet bevæger sig mod gassen, og de molekyler af gas, der kolliderer med stemplet, forlader med en højere gennemsnitshastighed end da de ankom. Så deres gennemsnitlige kinetiske energi stiger. Hvis der opstod ekspansion, således at stemplet bevæger sig væk fra gassen, ville de kolliderende molekyler efterlade med lavere gennemsnitlig kinetisk energi.
Kommentarer
- Hvem sagde noget om kompressionshastighed? I sidste ende er det kun den samlede mængde arbejde, der bestemmer temperaturændringen, men at ' er lige lig integralen af kraften pr. Arealeenhed ved stempelets ansigt gange volumenændringshastigheden (kompressionshastighed) dt. Ved en adiabatisk proces, $ \ Delta U = – \ int {P_ {ext} dV} $, hvor, for en ideel gas U = U (T).
- Jeg står ved det, jeg sagde.
- Taler du om en ideel gas eller luft? For luft er i det mindste en del af grunden, at molekylerne tiltrækker hinanden, og det er ikke ideelt. Ville en ideel gas stige i temperatur? (Uanset hvad PV = nRT, siger ikke visne T-ændringer.) Et godt spørgsmål, der ikke blev besvaret her eller andre steder, jeg kunne finde.
- @Tuntable Jeg taler om både ægte gasser og ideelle gasser. Naturligvis ville en ideel gas også stige i temperatur. PV-nRT er ikke det eneste kendetegn ved en ideel gas, der betyder noget. Den første lov om termodynamik spiller også ind her, og for en ideel gas er den indre energi en funktion af temperaturen. Læste du mine kommentarer til OP ' s indlæg?
- Det er slet ikke klart, at en ideel gas ville stige i temperatur, i det mindste ikke markant. Sikker på, at øge trykket øger entalpi, men entalpi er T + PV. Hvis du er sikker på, at den øger temperaturen på en ideel gas, så hvor meget? Har du en formel eller en reference?
Svar
Hvis du havde en måde at øge trykket uden volumenændring, så ja, temperaturen ville stige med den ideelle gaslov. I virkeligheden finder de fleste kompressioner sted ved at reducere volumen eller øge N, så temperatureffekten er svær at se direkte, fordi andre ting også ændrer sig.
Trykket i PV = nRT er den kraft, der udøves af gassen. på beholderens vægge. Når temperaturen stiger, bevæger partiklerne sig hurtigere og har derfor større hastigheder, så større momentum og derfor større kraft, når de kolliderer med væggene, så trykket stiger.
Kommentarer
- Jeg forstår, hvad du siger, og jeg er enig. Ja, den ideelle gaslov siger, at det sker i teorien, men sker det faktisk i virkeligheden uden at ændre volumen eller antallet af atomer?
- Hvordan kan du komprimere en gas uden at ændre dens volumen? Komprimering betyder at mindske dets volumen.
- Jeg kommenterede ideen om at ændre tryk uden volumen, ikke kompression.
- Ved konstant volumen skal du tilføje varme for at hæve temperaturen, så trykket kan stige. Temperaturstigningen er årsagen, og trykstigningen er effekten snarere end omvendt.
- Ok, ja det er den idé, jeg fik fat i i den foregående kommentar. Tak!
Svar
Vi ved alle, faste stoffer har defenitestørrelse og tydeligvis defenitvolumen. Væske har defenitvolumen, men ingen form. Gasser har hverken form eller volumen. Gas optager den disponible mængde af containeren. Molekyler benytter det ledige ledige rum til deres bevægelse.
Således i gasser kan du eksternt ændre graden af frihed for dets molekyler. Når du øger beholdervolumenet, øger du frihedsgraden for gasmolekylerne. Og omvendt er det også sandt.
Når man kommer til spørgsmålet, når man mindsker graden af frihed for molekyler (ved at reducere beholdervolumenet) på grund af begrænsningen i deres mobilitet, skal den overskydende resterende energi uddeles (Alt system tendens til at minimere dets energitilstand). Naturligvis bliver gassen varm i stort for at udveksle den overskydende energi til det omgivende. (Det meste af den naturlige energiudveksling sker ved varmeenergi).