Gázok állapot változása

gáz: apró részecskék összessége, melyeknek mérete nagyon kicsi. Szüntelenül mozognak, az edény falának ütköznek

– ha adott mennyiségű és térfogatú gázban a nyomás mindenhol egyforma: egyensúlyi állapotban van

– állapotjelzők: T (hőmérséklet), p (nyomás), V (térfogat), m (tömeg) Olyan fizikai mennyiségek, melyeket a gázt alkotó sokaság kollektíven határoz meg

– a gáz állapotának megváltozását az állapotjelzők változása mutatja (legalább kettő változik)

– speciális állapotváltozások (p, V, T közül egy állandó marad): izobár, izochor, izoterm

– extenzív mennyiségek: olyan fizikai mennyiség, amelynek az értéke a rendszer mennyiségétől függ (térfogat, belső energia, entrópia, hőkapacitás)

– intenzív mennyiségek: független a rendszer mennyiségétől (hőmérséklet, nyomás, feszültség, sűrűség, fajlagos ellenállás, felületi feszültség)

gázok sűrűsége: A vizsgált gáz adott p nyomáson a hőmérsékletnövekedés hatására kitágul, térfogata nő. Egységnyi térfogata tehát a hőmérséklet emelésével kisebb tömegű anyag jut: a gázok sűrűsége tehát a hőmérséklettel fordítottan arányos.
ρ =

Gáz nyomásának és hőmérsékletének értelmezése a kinetikus gázelmélet alapján: a gázok hőmérséklete a gázmolekulák mozgása adja meg, míg a nyomást a gázmolekulák és az edény falával való ütközés adja meg.

Brown mozgás: gázokat és folyadékokat alkotó atomok és molekulák folyamatosan rendezetlen mozgást végeznek. Ezt egy skót botanikusról nevezték el, aki vízbe kevert virágpor rendezetlen mozgását figyelte meg.

Kísérleti megfigyelése: egy pohár vízbe csepegtetünk színes folyadékot.

Gázelmélet alapegyenlete: p*V = n * R * T, ahol R az egyetemes gázállandó (R= 8,314 J/(mol*K) )

M A K R O S Z K Ó P I K U S V I Z S G Á L A T

IZOTERM (állandó hőmérséklet)

– kísérlet: fecskendőbe zárt levegő nyomása és térfogata közötti összefüggés, ha a T= állandó. Befogjuk a fecskendő végét és a dugattyút befelé vagy kifele nyomjuk, mindkét esetben ha elengedjük a fecskendő végét, a dugattyú visszaugrik kiindulási helyére. A bezárt gáz nyomása nem egyenlő a külső nyomással

– izoterm változás: a gázok állandó hőmérsékleten történő összenyomása és tágítása a nyomás megváltozásával jár együtt. (a p és V válzotik)

– Boyle-Mariotte törvény: adott tömegű gáz egyensúlyi állapotaiba a gáz nyomása fordítottan arányos a gáz térfogatával, a hőmérséklet állandó:

IZOBAR (nyomás állandó)

– kísérlet: Milyen összefüggés van a gáz térfogata és hőmérséklete között, ha a gáz nyomása állandó. Van egy edényünk, benne vízzel és egy kisebb edénnyel, amelybe dugattyú segítségével levegőt zártunk be. A dugattyúra egy súlyt helyezünk, melynek szerepe a nyomás állandó értéken tartása. A víz hőmérsékletét növeljük. A termikus egyensúly beállta után megállapítjuk a bezárt gáz térfogatát. Ezt megismételjük különböző gázokkal. A kapott adatokat egy T(ºC)-V grafikonon. A kapott grafikonok (minden géz esetén) egyenes lesznek, melyeknek meghosszabbítása egy közös pontban metszik a T tengelyt: – 273,15 ºCnál. (Tegyük ebbe a pontba a hőmérsékleti skála kezdőpontját, beosztása ugyanaz, mint a celsius skáláé. Az új skálát termodinamikai hőmérsékleti skála, vagy más néven az abszolút hőmérsékleti skála. Jele T, mértékegység [T]=Kelvin, T= t + 273,15, 273,15 K=0ºC )

– Gay-Lussac első törvénye: adott tömegű gáz egyensúlyi állapotaiban a gáz térfogata egyenesen arányos az abszolút T-vel, ha a nyomás állandó , p=állandó

IZOCHOR (térfogat állandó)

izochor változás esetén állandó térfogaton melegítjük a gázt, a T és p változik

– Gay-Lussac második törvénye: Az állandó térfogaton történő állapotváltozások során az adott tömegű ideális gáz nyomása egyenesen arányos a gáz abszolút hőmérsékletével. V=állandó

Egyesített gáztörvény

Hasonló

  • Atommodellek

    1. Klasszikus atommodellek Az elektron felfedezésével bizonyossá vált, hogy valamennyi atomnak alkotórésze egy az atomoknál parányibb, negatív töltésű elemi részecske. Így szükségessé vált olyan, az atom belső szerkezetére vonatkozó egyszerűsített elképzeléseket megalkotni, melyek számot adnak az atom tulajdonságairól. Az első atommodellt J. J. Thomson , az elektron felfedezője alkotta meg (1902) Thomson-féle „pudingmodell” szerint: Az…

  • Periodikus mozgások

    Periodikus mozgásról akkor beszélünk, ha a vizsgált test mozgásállapota meghatározott időnként (periódusidőként) megegyezik. A hétköznapjaink során sokszor találkozhatunk ezzel a jelenséggel, elég, ha csak a biciklink kerekére, az óra mutatójára, vagy az uszodában a víz hullámzására gondolunk. A periodikus mozgásokat alapvetően három fajtája van: a körmozgás, a rezgőmozgás és a hullámmozgás. Ezek tárgyalásához elengedhetetlen néhány…

  • A radioaktív sugárzások és a maghasadás

    A radioaktív sugárzások radioaktív bomlás következtében jönnek létre. Bomlás során az instabil atommagok minden külső beavatkozás nélkül más atommagokká alakulnak, miközben radioaktív sugárzást bocsátanak ki. Ennek következtében az adott mennyiségű sugárzó anyagban csökken az eredeti izotóp mennyisége. Az adott idő alatt lebomló atommagok száma arányos a meglévő atommagok számával. Ez alapján N(t)=N0*e-lambda*t. Ahol lambda a…

  • A Nap és Naprendszer

    Alapfogalmak -fényév: az a távolság, amelyet a fény egy év alatt (300.000 km/s sebességgel) megtesz. E mértékegység bevezetése azért volt szükséges, mert a csillagászatban hatalmas távolságokkal dolgoznak. (1 fényév = kb m) – csillagászati egység: a Föld-Hold rendszer tömegközéppontja Nap körüli pályájának fél nagytengelye (jele: CsE, 1 Cse ~ 150 ezer kilométer = 8,3 fényperc)…

  • Az elektron kettős természete

    Az elektron felfedezése – 1897 J. J. Thompson (1906 Nobel díj) – megmérte a katódsugarat alkotó részecskék fajlagos töltését folyamat: – homogén mágneses térbe belépő töltött részecske körpályán mozog, tehát körmozgást végez illetve hat rá a Lorentz erő. , ahol r körpálya sugara, v a részecske sebessége (1) -szükséges a részecske sebessége – Thompson elektromos…

  • IDŐBEN ÁLLANDÓ MÁGNESES MEZŐ

    Tapasztalatból tudjuk, hogy a mágnesek egymásra és a vastárgyakra erőt gyakorolnak. A mágnes rúd végein fejtik ki a legerősebb hatást, itt vannak a mágneses pólusok. Az egyforma pólusok taszítják, a különbözők vonzzák egymást. A Föld is mágnesnek tekinthető. Egyik pólusa az északi, a másik pólusa a déli sark közelében található. Az iránytűnek azt a pólusát,…