Az ideális gáztörvény szerint $ pV = nRT $. Tehát a tömörítéssel, a nyomás növelésének egyik módja, amely kisebb térfogatot eredményez, meg tudja-e növelni a hőmérsékletet?
Nincs értelme számomra, hogy megnövelheti a hőmérsékletet, vagyis hozzáadhatja a molekulák kinetikus energiáját, egyszerűen növelve a nyomást, a nyomást, vagyis a környezete gázára kifejtett erőt. Kérem, magyarázza el valaki ezt az ellentmondást?
Megjegyzések
- a nyomás nem azt az erőt jelenti, amelyet a környezet a gázra gyakorol, hanem az kifejtett erőt a tartály falain lévő gáz elosztva a fal területével.
- Rendben van elég visszajelzés a megfogalmazásról
- Karl, ezt mondod , egy ideális gáz adiabatikus sűrítésében zárt rendszerben (pl. szigetelt henger dugattyúval) nincs változás a gáz belső energiájában vagy hőmérsékletében?
- Tényleg. Ezután kérjük, kommentálja a következőket egy adiabatikus reverzibilis térfogatváltozás esetén: $ dU = nC_vdT = -PdV = – \ frac {nRT} {V} dV $. Tehát, $ d \ ln T = – \ frac {R} {C_v} d \ ln V $. Tehát, amikor a térfogat csökken, a hőmérséklet emelkedik.
- Összekevertem a szabad tágulást és a visszafordítható tömörítést / tágulást.
Válasz
Azt hiszem, amit kérdezel, az az, hogy “miért nőhet a gáz hőmérséklete, amikor összenyomod, még akkor is, ha a palack adiabatikus, így hő nem juthat be a gázba?” Amikor a dugattyút elmozdítja a gáz tömörítéséhez, akkor a dugattyú határfelületén dolgozik a gázzal. A dugattyú a gáz felé halad, és a dugattyúval ütköző gázmolekulák nagyobb átlagos sebességgel távoznak, mint amikor megérkeztek. Tehát átlagos kinetikus energiájuk növekszik. Ha tágulás következne be, úgy hogy a dugattyú elmozdulna a gáztól, az ütköző molekulák alacsonyabb átlagos kinetikus energiával távoznának.
Kommentárok
- Ki mondott valamit a tömörítési arányról? Végül csak a teljes munka mennyisége határozza meg a hőmérséklet változását, de ' csak megegyezik a területegységre eső erő integráljával a dugattyú homlokfelületén a térfogat változásának sebessége (tömörítési ráta) dt. Tudja, egy adiabatikus folyamathoz $ \ Delta U = – \ int {P_ {ext} dV} $, ahol, ideális gáz esetén U = U (T).
- Kiállok mellettem mondta.
- Ideális gázról vagy levegőről beszél? A levegőnek legalább az oka az, hogy a molekulák vonzzák egymást, és ez nem ideális. Ideális gáznövekedés lenne a hőmérséklet? (Akárhogy is, PV = nRT, nem azt jelenti, hogy a T-változás elhalványul.) Egy jó kérdésre, amelyre itt vagy sehol máshol nem találtam választ.
- @Tuntable Valódi gázokról és ideális gázokról is beszélek. Természetesen az ideális gáz is megemelné a hőmérsékletet. A PV-nRT nem az egyetlen jellemzője az ideális gáznak. A termodinamika első törvénye itt is szerepet játszik, és egy ideális gáz esetében a belső energia a hőmérséklet függvénye. Olvastad az OP ' s bejegyzéshez fűzött megjegyzéseimet?
- Egyáltalán nem világos, hogy ideális gáz hőmérséklete nőne, legalábbis nem jelentősen. Természetesen a nyomás növelésével nő az entalpia, de az entalpia T + PV. Ha biztos abban, hogy megnöveli az ideális gáz hőmérsékletét, akkor mennyivel? Van valamilyen képlete vagy referenciája?
Válasz
Ha volt módja növelni a nyomást nem térfogatváltozás, akkor igen, a hőmérséklet az ideális gáztörvény szerint növekedne. A valóságban a legtöbb tömörítés a térfogat csökkentésével vagy az N növelésével történik, így a hőmérsékleti hatást nehéz közvetlenül érzékelni, mert más dolgok is változnak.
A PV = nRT nyomás a gáz által kifejtett erő a tartály falain. A hőmérséklet növekedésével a részecskék gyorsabban mozognak, ezért nagyobb sebességgel, tehát nagyobb lendülettel és ennélfogva nagyobb erővel ütköznek a falakkal, így nő a nyomás.
Megjegyzések
- Értem, amit mondasz, és egyetértek. Igen, az ideális gáztörvény szerint ez elméletileg megtörténik, de valóban megtörténik-e a valóságban anélkül, hogy megváltoztatnák a térfogatot vagy az atomok számát?
- Hogyan lehet tömöríteni a gázt anélkül, hogy megváltoztatnánk a térfogatát? A tömörítés a térfogatának csökkentését jelenti.
- Azt a gondolatot kommentáltam, hogy a nyomást térfogat nélkül, nem pedig tömörítéssel kell megváltoztatni.
- Állandó térfogatnál hőt kell adni a hőmérséklet emeléséhez, hogy a nyomás növekedhet. A hőmérséklet-emelkedés az oka, és a nyomásemelkedés a következmény, nem pedig fordítva.
- Ok, igen, ez az ötlet, amire az előző megjegyzésben rátaláltam. Köszönöm!
Válasz
Mindannyian tudjuk, hogy a szilárd anyagok defenit méretűek és nyilvánvalóan defenitáltak. A folyadéknak van defenit térfogata, de nincs alakja. A gázoknak nincs se alakja, se térfogata. A tartály rendelkezésre álló térfogatát a gáz foglalja el. A molekulák a rendelkezésre álló szabad helyet használják mozgásukhoz.
Így a gázokban külsőleg megváltoztathatja molekuláinak szabadságának mértékét. A tartály térfogatának növelésével növeli a gázmolekulák szabadságának mértékét. És fordítva is igaz.
Ha arra a kérdésre térek vissza, hogy amikor a molekulák szabadságának mértékét csökkentjük (a tartály térfogatának csökkentésével), a mozgékonyságuk korlátozottsága miatt a felesleges maradék energiának ki kell adni (Minden rendszertrend az energiaállapot minimalizálása érdekében). Természetesen a gáz nagyban felmelegszik, hogy a felesleges energiát a környezőre cserélje. (A természetes energiacsere nagy részét hőenergia végzi).