Ideell gasslov sier at $ pV = nRT $. Så med komprimering, en måte å legge til trykk som gjør volumet mindre, kan du faktisk øke temperaturen?
Det gir ikke mening for meg at du kan øke temperaturen, det vil si legge til den kinetiske energien til molekylene, ganske enkelt ved å øke trykket, trykk som betyr den kraften som utøves på gassen fra omgivelsene. Kan noen vennligst forklare denne motsetningen?
Kommentarer
- trykk betyr ikke den kraften som utøves på gassen av omgivelsene, det betyr den kraften som utøves ved gassen på veggene i beholderen delt på veggens område.
- Ok nok nok tilbakemelding om ordlyden
- Karl, sier du det , i adiabatisk kompresjon av en ideell gass i et lukket system (f.eks. en isolert sylinder med et stempel), er det ingen endring i gassens indre energi eller temperatur?
- Virkelig. Vennligst kommenter følgende for tilfelle av en adiabatisk reversibel volumendring: $ dU = nC_vdT = -PdV = – \ frac {nRT} {V} dV $. Så, $ d \ ln T = – \ frac {R} {C_v} d \ ln V $. Så når volumet synker, øker temperaturen.
- Jeg blandet opp gratis utvidelse og reversibel komprimering / utvidelse.
Svar
Jeg tror det du spør er «hvorfor kan temperaturen på gassen øke når du komprimerer den, selv om sylinderen er adiabatisk slik at ingen varme kan komme inn i gassen?» Når du beveger stempelet for å komprimere gassen, jobber du med gassen ved grensesnittet med stempelet. Stempelet beveger seg mot gassen, og molekylene av gass som kolliderer med stempelet, forlater med større gjennomsnittshastighet enn da de ankom. Så deres gjennomsnittlige kinetiske energi øker. Hvis ekspansjon skulle forekomme, slik at stempelet beveget seg bort fra gassen, ville de kolliderende molekylene forlate med lavere gjennomsnittlig kinetisk energi.
Kommentarer
- Hvem sa noe om kompresjonshastighet? Til slutt er det bare den totale arbeidsmengden som bestemmer temperaturendringen, men at ' er akkurat lik integralen av kraften per arealeenhet ved stempelets ansikt ganger hastigheten på endring av volum (kompresjonshastighet) dt. Du vet, for en adiabatisk prosess, $ \ Delta U = – \ int {P_ {ext} dV} $, hvor, for en ideell gass U = U (T).
- Jeg står ved det jeg sa.
- Snakker du om en ideell gass eller luft? For luft er i det minste en del av grunnen at molekylene tiltrekker seg hverandre, og det er ikke ideelt. Ville en ideell gass øke i temperaturen? (Uansett PV = nRT, sier ikke visne T-endringer.) Et godt spørsmål ikke besvart her eller andre steder jeg kunne finne.
- @Tuntable Jeg snakker om både ekte gasser og ideelle gasser. Selvfølgelig vil en ideell gass også øke i temperaturen. PV-nRT er ikke den eneste egenskapen til en ideell gass som betyr noe. Den første loven om termodynamikk spiller også inn her, og for en ideell gass er den indre energien en funksjon av temperaturen. Leste du kommentarene mine til OP ' s innlegg?
- Det er slett ikke klart at en ideell gass vil øke i temperaturen, i det minste ikke signifikant. Visst, å øke trykket øker entalpi, men entalpi er T + PV. Hvis du er sikker på at den øker temperaturen til en ideell gass, med hvor mye? Har du en formel eller en referanse?
Svar
Hvis du hadde en måte å øke presset uten volumendring, så ja, temperaturen vil øke med den ideelle gassloven. I virkeligheten skjer mest kompresjon ved å redusere volumet eller øke N, så temperatureffekten er vanskelig å se direkte fordi andre ting endres også.
Trykket i PV = nRT er den kraften som gassen utøver. på veggene i containeren. Når temperaturen øker, beveger partiklene seg raskere, og har derfor større hastigheter, så større momentum og derfor større kraft når de kolliderer med veggene, slik at trykket øker.
Kommentarer
- Jeg forstår hva du sier, og jeg er enig. Ja, den ideelle gassloven sier at det skjer i teorien, men skjer det faktisk i virkeligheten uten å endre volumet eller antall atomer?
- Hvordan kan du komprimere en gass uten å endre volumet? Komprimering betyr å redusere volumet.
- Jeg kommenterte ideen om å endre trykk uten volum, ikke komprimering.
- Ved konstant volum må du legge til varme for å heve temperaturen slik at trykket kan øke. Temperaturstigningen er årsaken, og trykkstigningen er effekten, snarere enn omvendt.
- Ok, ja det er ideen jeg kom på i forrige kommentar. Takk!
Svar
Vi vet alle at faste stoffer har defenittstørrelse og åpenbart har defenittvolum. Væske har defenittvolum, men ingen form. Gasser har verken form eller volum. Gass vil oppta det tilgjengelige volumet av beholderen. Molekyler benytter seg av ledig ledig plass for deres bevegelse.
Dermed kan du i gasser endre eksternt frihetsgraden til molekylene. Når du øker beholdervolumet, øker du gassmolekylenes frihet. Og omvendt er det også sant.
Når du kommer til spørsmålet, når du reduserer graden av frihet av molekyler (ved å redusere beholdervolumet), på grunn av begrensningen i mobiliteten, må overflødig gjenværende energi gis ut (All systemtrend for å minimere energitilstanden). Naturligvis blir gassen varm i stort for å bytte ut overflødig energi til omgivelsene. (Det meste av den naturlige energiutvekslingen skjer ved varmeenergi).