圧力の上昇は必然的に温度の上昇につながりますか?

理想気体の法則では、$ pV = nRT $とされています。それで、圧縮で、体積を小さくする圧力を加える1つの方法で、実際に温度を上げることができますか?

圧力を上げるだけで、温度を上げる、つまり分子の運動エネルギーを増やすことができるのは私には意味がありません。圧力とは、周囲からガスにかかる力を意味します。誰かがこの矛盾を説明できますか?

コメント

  • 圧力は、周囲からガスに加えられる力を意味するのではなく、加えられる力を意味します コンテナの壁のガスを壁の面積で割ったもの。
  • 言葉遣いについて十分にフィードバックします
  • カール、あなたはそう言っていますか? 、閉鎖系(たとえば、ピストン付きの断熱シリンダー)での理想気体の断熱圧縮では、気体の内部エネルギーや温度に変化はありませんか?
  • 本当に。次に、断熱可逆体積変化の場合について、次の点についてコメントしてください:$ dU = nC_vdT = -PdV =-\ frac {nRT} {V} dV $。したがって、$ d \ ln T =-\ frac {R} {C_v} d \ ln V $です。したがって、体積が減少すると、温度が上昇します。
  • 自由膨張と可逆圧縮/膨張を混同しました。

回答

あなたが求めているのは、「シリンダーが断熱的で熱がガスに入らないのに、なぜガスを圧縮するとガスの温度が上がるのか」ということだと思います。ピストンを動かしてガスを圧縮するときは、ピストンとの境界面でガスの仕事をしています。ピストンはガスに向かって移動しており、ピストンと衝突するガスの分子は、到着したときよりも速い平均速度で離れます。したがって、それらの平均運動エネルギーは増加しています。ピストンがガスから遠ざかるような膨張が発生した場合、衝突する分子はより低い平均運動エネルギーで離れます。

コメント

  • 圧縮率について誰が言いましたか?結局、温度の変化を決定するのは総仕事量だけですが、'は、ピストン面の時間での単位面積あたりの力の積分にちょうど等しくなります。体積の変化率(圧縮率)dt。断熱プロセスの場合、$ \ Delta U =-\ int {P_ {ext} dV} $です。ここで、理想気体の場合、U = U(T)です。
  • 私は私が何を支持するかを支持します。
  • 理想気体または空気について話しているのですか?空気の場合、その理由の少なくとも一部は、分子が互いに引き付け合うことであり、理想的ではありません。理想気体の温度は上昇しますか? (どちらの方法でもPV = nRTは、Tの変化が枯れるとは言いません。)ここや他の場所で答えられない良い質問です。
  • @Tuntable実在気体と理想気体の両方について話しています。もちろん、理想気体も温度が上昇します。重要な理想気体の特徴はPV-nRTだけではありません。ここでも熱力学の第1法則が作用します。理想気体の場合、内部エネルギーは温度の関数です。 OP 'の投稿に対する私のコメントを読みましたか?
  • 理想気体の温度が少なくとも大幅に上昇するかどうかは、まったく明らかではありません。確かに、圧力を上げるとエンタルピーが上がりますが、エンタルピーはT + PVです。それが理想気体の温度を上げると確信しているなら、どれだけですか?数式や参考資料はありますか?

回答

圧力を上げる方法がない場合体積変化、そしてそうです、温度は理想気体の法則によって上昇します。実際には、ほとんどの圧縮は体積を減らすかNを増やすことによって行われるため、他のものも変化しているため、温度の影響を直接確認することは困難です。

PV = nRTの圧力は、ガスによって加えられる力です。コンテナの壁に。温度が上昇すると、粒子はより速く移動するため、速度が速くなり、運動量が大きくなり、壁に衝突するときの力が大きくなるため、圧力が上昇します。

コメント

  • あなたの言っていることが理解でき、同意します。はい、理想気体の法則はそれが理論的に起こると言っていますが、実際には体積や原子数を変えずに実際に起こりますか?
  • 体積を変えずにガスを圧縮するにはどうすればよいですか?圧縮とは、体積を減らすことを意味します。
  • 圧縮ではなく、体積なしで圧力を変更するというアイデアについてコメントしました。
  • 一定の体積では、熱を加えて温度を上げる必要があります。圧力が上昇する可能性があります。温度上昇が原因であり、圧力上昇が結果であり、その逆ではありません。
  • はい、前のコメントで得たアイデアです。ありがとう!

回答

ご存知のとおり、固体にはデフェナイトのサイズがあり、明らかにデフェナイトの体積があります。 液体にはデフェナイトの体積がありますが、形状はありません。 ガスには形も体積もありません。 ガスはコンテナの利用可能な体積を占めます。 分子は、移動に利用可能な自由空間を利用します。

したがって、気体では、分子の自由度を外部から変更できます。 容器の容積を増やすと、ガス分子の自由度が増します。 逆に言えば、それも真実です。

分子の移動度の制限により、分子の自由度を(容器の体積を減らすことによって)減らすと、過剰な残留エネルギーが必要になります。 与えられる(すべてのシステムはそのエネルギー状態を最小化する傾向がある)。 当然、ガスは大きく熱くなり、余分なエネルギーを周囲に交換します。 (自然エネルギー交換のほとんどは熱エネルギーによって行われます。)

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