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

  • 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…

  • Csillagászat

    Ptolemaiosz: Ókori tudós volt aki azt mondta, hogy nem a Nap hanem a Föld van a középpontban. Geocentrikus az-az földközpontú a világkép. Egészen a középkor végéig ez volt érvényes! Kopernikusz: Szerinte a Nap van a középpontban,tehát ezzel megszületett a Heliocentrikus világkép. Kepler: Ő dolgozta ki a bolygók mozgásának máig érvényes törvényeit. Newton: Angol tudós jött…

  • Halmazállapotváltozások

    Alapvetően 3 halmazállapotról beszélünk. Szilárd, folyékony, légnemű anyagokat különítünk el. Gyakran előfordul, hogy egy-egy bizonyos anyagnak, bizonyos körülmények között, megváltozik a halmazállapota: Olvadás során: egy szilárd kristályos anyaggal állandó nyomáson hőt közlünk először az anyag hőmérséklete növekedni kezd (a folyamat ezt a részét leíró egyenlet: Q=c*m*deltaT), majd egy bizonyos hőmérsékletet elérve az anyag megolvad, folyékonnyá…

  • Az energiamegmaradás törvénye

    A hőtan I. főtétele mint az energiamegmaradás törvénye A környezetével kölcsönhatásban lévő rendszer belső energiája két módon változtatható meg: hőközléssel (hőfelvétel, hőleadás) és munkavégzéssel. ∆Ebelső = Q+wkörny A hőtan I. főtétele: a testek belső energiájának megváltozása egyenlő a testtel közölt hőmennyiség és a testen végzett mechanikai munka előjeles összegével. Ez a tétel az energia-megmaradásnak egy…

  • Munka, mechanikai energia

    Energiafajták Mechanikai: A testek mozgásából, kölcsönhatásaikból származó energiák: Mozgási energia: Forgási energia: Gravitációs energia: Helyzeti (potenciális) energia: (kis magasságok esetén) Rugalmas energia: Munka, munkatétel Munka: Fizikai értelemben munkavégzésről beszélünk, ha erő hatására elmozdulás történik.   Állandó erő munkája: szakaszon: görbén   Változó erő munkája: Megegyezik az erő elmozdulással párhuzamos komponense – megtett út grafikon alatti…

  • Az egyszerű gépek

    Azokat az eszközöket, amelyekkel kedvezőbbé lehet tenni az erőhatás: -Nagyságát – Irányát – Támadását – Helyét Egyszerűgépeknek nevezzük. A tengely körül elforgatható merev rudat emelőnek nevezzük. Kétoldalú vagy egyoldalú emelőket különböztetünk meg. Kétoldalú-melynél a forgástengely különböző oldalán van az erő és a teher. Az emelők akkor vannak egyensúlyban, ha a kétoldali forgatónyomatékok egyenlők. A vízszintessel…