Komprimering av en gas initierar förändringar i dess egenskaper. Eftersom du komprimerar det minskar volymen utrymme som gasen upptar, men mycket mer händer än detta ensam. Komprimering ändrar även temperaturen och trycket på gasen, beroende på situationens specifika egenskaper. Du kan förstå de förändringar som inträffar med en viktig fysisk lag som kallas ideal gaslag. Denna lag förenklar den verkliga processen något, men den är användbar i ett brett spektrum av situationer.
TL; DR (för lång; läste inte)
Under komprimering, volymen ( V Den ideala gaslagen är den viktigaste informationen som behövs för att svara på frågor relaterade till expansionen "or compression of a gas.", 3, [[Den anger: PV Den ideala gaslagen förklarar vad som händer med en förenklad modell av en gas i en rad situationer. Fysiker kallar en gas "ideal" när molekylerna som den består av inte samverkar utöver att hoppa av varandra som små bollar. Detta fångar inte den exakta bilden, men för de flesta situationer som du stöter på ger lagen goda förutsägelser oavsett. Den ideala gaslagen förenklar en annars komplicerad situation, så det är lätt att göra förutsägelser om vad som kommer att hända. Den ideala gaslagen relaterar temperaturen ( T PV Tips För att använda denna lag anger du temperaturen i Kelvin, vilket är enkelt eftersom 0 grader är 273 K, och om du lägger till en extra grad ökar temperaturen bara i en. Kelvin är som Celsius förutom -273 grader C är utgångspunkten för 0 K. Du måste också uttrycka mängden gas i mol. Dessa används vanligtvis inom kemi, och en mol är den relativa atommassan i gasmolekylen men i gram. Komprimering av något minskar dess volym, så när du komprimerar en gas, dess volym minskar. Omorganisering av den ideala gaslagen visar hur detta påverkar andra egenskaper hos gasen: V Denna ekvation är alltid sant. Om du komprimerar ett fast antal mol gas och gör det i en isoterm process (en som förblir vid samma temperatur), måste trycket öka för att ta hänsyn till den mindre volymen till vänster om ekvationen. På samma sätt, när du kyler en gas (minska T Om du komprimerar en gas utan att begränsa temperaturen eller trycket, kommer förhållandet mellan temperaturen till trycket måste minska. Om du någonsin blir ombedd att träna ut något liknande så kommer du förmodligen att få mer information för att underlätta processen. Den ideala gaslagen avslöjar vad som händer när du ändrar trycket på en ideal gas på samma sätt som lagen gjorde för volymen. Att använda ett annat tillvägagångssätt visar emellertid hur den ideala gaslagen kan användas för att hitta okända mängder. Omarrangera lagen ger: PV Här, > R P i V i Detta betyder: P i V i Detta förhållande är användbart i många situationer. Om du ändrar trycket men med en fast volym är V i P i Vilket betyder: P f Så om det slutliga trycket är dubbelt så stort som det initiala trycket måste den slutliga temperaturen vara dubbelt så stor som den initiala temperaturen också. Genom att öka trycket ökar gasens temperatur. Om du håller temperaturen densamma men ökar trycket avbryts temperaturen istället, och du sitter kvar med: < i> P i V i Som du kan ordna om: P i Detta visar hur förändring av trycket påverkar en viss mängd gas i en isotermisk process utan volymbegränsningar. Om du ökar trycket minskar volymen och om du minskar trycket ökar volymen.
) av en gas minskar. När detta händer ökar gasens tryck ( P
) om antalet mol ( n
) gas förblir konstant. Om du håller trycket konstant, så minskar temperaturen ( T
) också gasen att komprimera.
\u003d nRT
. Kvantiteten R
är den universella gaskonstanten och har värdet R
\u003d 8.3145 J /mol K.. Den idealiska gaslagen förklarade
), antalet mol i mol gas ( n
), gasens volym ( V
) och trycket på gasen ( P
) till varandra med en konstant som kallas universal gasskonstant ( R
\u003d 8,3145 J /mol K). Lagen säger:
\u003d nRT
Komprimering av en ideal gas |
\u003d nRT
/ P
) vid ett fast tryck, minskar dess volym - det komprimerar.
Ändra trycket på en idealisk gas.
/ T
\u003d nR
är en konstant och om mängden gas förblir densamma, så är n
. Med hjälp av abonnemang markerar du starttrycket, volymen och temperaturen i
och de slutliga f
. När processen är klar är det nya trycket, volymen och temperaturen fortfarande relaterade som ovan. Så du kan skriva:
/ T i
\u003d nR
\u003d P f V f
/ T f
/ T i
\u003d P f V f
/< em> T f
och V f
densamma, så de avbryter, och du har kvar med:
/ T i
\u003d P f
/ T f
/ P i
\u003d T f
/ T i
\u003d P f V f
/ P f
\u003d V f
/ V i
