ΜΕΤΑΒΟΛΕΣ-ΝΟΜΟΙ ΤΩΝ ΑΕΡΙΩΝ

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ΜΕΤΑΒΟΛΕΣ-ΝΟΜΟΙ ΤΩΝ ΑΕΡΙΩΝ"

Δαίμων Γούναρης
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 ΜΕΤΑΒΟΛΕΣ-ΝΟΜΟΙ ΤΩΝ ΑΕΡΙΩΝ ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η αέριος κατάσταση είναι μία από τις τρείς καταστάσεις της ύλης. Η κατάσταση αυτή χαρακτηρίζεται, όπως γνωρίζετε, από το γεγονός ότι τα σώματα σε αυτήν δεν έχουν σταθερό όγκο και σχήμα. Η κατάσταση ενός αερίου μπορεί να περιγραφεί από τις εξής τρείς παραμέτρους: α) Πίεση ( P ), β) Όγκος ( V ), γ) Θερμοκρασία ( T ). Οι παράμετροι αυτοί είναι αλληλένδετοι μεταξύ τους και κάθε φορά που γνωρίζουμε δύο από αυτούς έχουμε την δυνατότητα να υπολογίσουμε την τρίτη. Η κατάσταση ενός αερίου παραμένει σταθερή όταν και οι τρείς προαναφερθείσες παράμετροι παραμένουν σταθερές. Εάν αλλάξει έστω και μία από αυτές τότε οδηγούμαστε σε μία νέα κατάσταση και λέμε ότι το αέριο υπέστη μία μεταβολή. Από τα παραπάνω εύκολα μπορεί να διαπιστώσει κανείς ότι μια συγκεκριμένη ποσότητα αερίου μπορεί να υποστεί συνολικά τέσσερις μεταβολές. Α) ΙΣΟΘΕΡΜΗ ΜΕΤΑΒΟΛΗ. Ισόθερμη μεταβολή ονομάζεται εκείνη η μεταβολή κατά την οποία η θερμοκρασία ( T ) του αερίου παραμένει σταθερή. Κατά την μεταβολή αυτή ισχύει ο νόμος του Boyle: PV=σταθ. Ο νόμος αυτός συνδέει τις δύο καταστάσεις ως εξής: P 0 V 0 =P 1 V 1. Οι γραφικές παραστάσεις οι οποίες περιγράφουν την παραπάνω μεταβολή είναι οι εξής. 1) Η γραφική παράσταση του διπλανού σχήματος παριστάνει την μεταβολή της πίεσης ( P ) σε σχέση με τον όγκο ( V ) στην ισόθερμο μεταβολή η οποία πραγματοποιείται σε θερμοκρασία Τ 0. ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ BOYLE PV= σταθ.=k P=k/V πραγματοποιηθεί σε θερμοκρασία Τ 1 >Τ 0. Σελίδα 1 από 7

2 2) Η γραφική παράσταση του διπλανού σχήματος παριστάνει την μεταβολή της πίεσης ( P ) σε σχέση με την θερμοκρασία ( T ) στην ισόθερμο μεταβολή η οποία πραγματοποιείται σε θερμοκρασία Τ 0. 3) Η γραφική παράσταση του διπλανού σχήματος παριστάνει την μεταβολή του όγκου ( V ) σε σχέση με την θερμοκρασία ( T ) στην ισόθερμο μεταβολή η οποία πραγματοποιείται σε θερμοκρασία Τ 0. Στην παραπάνω μεταβολή θεωρήσαμε ότι το P 0 είναι μεγαλύτερο από το P 1 και κατά συνέπεια το V 0 μικρότερο από το V 1. Σελίδα 2 από 7

3 Β) ΙΣΟΒΑΡΗΣ ΜΕΤΑΒΟΛΗ. Ισοβαρής μεταβολή ονομάζεται εκείνη η μεταβολή κατά την οποία η πίεση ( P ) του αερίου παραμένει σταθερή. Κατά την μεταβολή αυτή ισχύει ο νόμος του Gay-Lussac:. Ο νόμος αυτός συνδέει τις δύο καταστάσεις ως εξής: Οι γραφικές παραστάσεις οι οποίες περιγράφουν την παραπάνω μεταβολή είναι οι εξής. 1) Η γραφική παράσταση του την μεταβολή του όγκου (V ) σε σχέση με την θερμοκρασία (Τ) στην ισοβαρή μεταβολή η οποία πραγματοποιείται υπό σταθερά πίεση ( P 0 ). ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ GAY-LUSSAC πραγματοποιηθεί σε πίεση P 1 > P 0. 2) Η γραφική παράσταση του την μεταβολή της θερμοκρασίας ( T ) σε σχέση με την πίεση ( P ) στην ισοβαρή μεταβολή η οποία πραγματοποιείται υπό σταθερά πίεση ( P 0 ). Σελίδα 3 από 7

4 3) Η γραφική παράσταση του την εξάρτηση της πίεσης ( P ) από τον όγκο ( V ) στην ισοβαρή μεταβολή η οποία πραγματοποιείται σταθερά πίεση ( P 0 ). Στην παραπάνω μεταβολή θεωρήσαμε ότι το V 0 είναι μικρότερο από το V 1 και κατά συνέπεια το T 0 μικρότερο από το T 1. Σελίδα 4 από 7

5 Γ) ΙΣΟΧΩΡΗ ΜΕΤΑΒΟΛΗ. Ισόχωρη μεταβολή ονομάζεται εκείνη η μεταβολή κατά την οποία ο όγκος (V ) του αερίου παραμένει σταθερός. Κατά την μεταβολή αυτή ισχύει ο νόμος του Charles:. Ο νόμος αυτός συνδέει τις δύο καταστάσεις ως εξής: Οι γραφικές παραστάσεις οι οποίες περιγράφουν την παραπάνω μεταβολή είναι οι εξής. ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ CHARLES 1) Η γραφική παράσταση του την μεταβολή της πίεσης (P ) σε σχέση με την θερμοκρασία (Τ) στην ισόχωρο μεταβολή η οποία πραγματοποιείται υπό σταθερό όγκο ( V 0 ). πραγματοποιηθεί σε όγκο V 1 > V 0. 2) Η γραφική παράσταση του την μεταβολή της θερμοκρασίας ( T ) σε σχέση με τον όγκο ( V ) στην ισόχωρη μεταβολή η οποία πραγματοποιείται υπό σταθερό όγκο ( V 0 ). Σελίδα 5 από 7

6 3) Η γραφική παράσταση του την εξάρτηση της πίεσης ( P ) από τον όγκο ( V ) στην ισόχωρο μεταβολή η οποία πραγματοποιείται σταθερό όγκο ( V 0 ). Στην παραπάνω μεταβολή θεωρήσαμε ότι το P 0 είναι μικρότερο από το P 1 και κατά συνέπεια το T 0 μικρότερο από το T 1. Σελίδα 6 από 7

Γ) ΤΥΧΑΙΑ ΜΕΤΑΒΟΛΗ. Τυχαία μεταβολή ονομάζεται η μεταβολή κατά την οποία η πίεση ( P ) του αερίου, ο όγκος ( V ) του αερίου και η θερμοκρασία ( T ) του αερίου μεταβάλλονται.

7 Γ) ΤΥΧΑΙΑ ΜΕΤΑΒΟΛΗ. Τυχαία μεταβολή ονομάζεται η μεταβολή κατά την οποία η πίεση ( P ) του αερίου, ο όγκος ( V ) του αερίου και η θερμοκρασία ( T ) του αερίου μεταβάλλονται. Κατά την μεταβολή αυτή ισχύει η καταστατική εξίσωση των αερίων: Ο νόμος αυτός συνδέει τις δύο καταστάσεις ως εξής: Στο διπλανό διάγραμμα παριστάνεται η εξάρτηση του γινομένου PV από την θερμοκρασία (T). PV=nRT πραγματοποιηθεί με mol n 1 < n 0. Στην παραπάνω μεταβολή θεωρήσαμε ότι το P 0 V 0 είναι μικρότερο από το P 1 V 1 και κατά συνέπεια το T 0 μικρότερο από το T 1. Σελίδα 7 από 7

Σχετικά έγγραφα

P 1 V 1 = σταθ. P 2 V 2 = σταθ.

P 1 V 1 = σταθ. P 2 V 2 = σταθ. ΝΟΜΟΙ ΤΩΝ ΑΕΡΙΩΝ 83 Την κατάσταση ενός αερίου μέσα σε ένα δοχείο μπορούμε να την κατανοήσουμε, άρα και να την περιγράψουμε πλήρως, αν γνωρίζουμε τις τιμές των παραμέτρων εκείνων που επηρεάζουν την συμπεριφορά