Δεδομένου ότι 1 mole ενός ιδανικού αερίου στα 100 kelvin ποια θα ήταν η θερμοκρασία μετά τη συμπίεση σε το ήμισυ του αρχικού όγκου του, επομένως διπλασιάζοντας την πίεση;

Δείτε πώς μπορείτε να λύσετε αυτό το πρόβλημα χρησιμοποιώντας τον συνδυασμένο νόμο περί αερίου:

Κατανόηση των εννοιών

* Ιδανικός νόμος αερίου: Ο νόμος για το ιδανικό αέριο περιγράφει τη σχέση μεταξύ πίεσης (P), όγκου (V), θερμοκρασίας (t) και του αριθμού των γραμμομορίων (n) ενός ιδανικού αερίου:PV =NRT, όπου r είναι η ιδανική σταθερά αερίου.

* Συνδυασμένος νόμος περί αερίου: Αυτός ο νόμος συνδυάζει το νόμο του Boyle (η πίεση και ο όγκος είναι αντιστρόφως ανάλογες σε σταθερή θερμοκρασία) και ο νόμος του Charles (ο όγκος και η θερμοκρασία είναι άμεσα ανάλογες με σταθερή πίεση). Μπορεί να εκφραστεί ως:(p₁v₁)/t₁ =(p₂v₂)/t₂

Εφαρμογή του συνδυασμένου νόμου περί αερίου

1. Προσδιορίστε τα γνωστά:

* Αρχικός όγκος (V₁) =V

* Τελικός τόμος (V₂) =V/2

* Αρχική πίεση (p₁) =P

* Τελική πίεση (p₂) =2p

* Αρχική θερμοκρασία (t₁) =100 K

2. Επίλυση για την τελική θερμοκρασία (t₂):

* Αντικαταστήστε τις γνωστές τιμές στη συνδυασμένη εξίσωση του νόμου περί αερίου:

(P * v) / 100 k =(2p * (v / 2)) / t₂

* Απλοποιήστε την εξίσωση:

PV / 100 K =PV / T₂

* Λύστε για T₂:

T₂ =100 K

απάντηση: Η θερμοκρασία του ιδανικού αερίου μετά από συμπίεση θα παραμείνει στο 100 kelvin .

Επεξήγηση:

Η διαδικασία συμπίεσης που περιγράφεται εδώ είναι μια ισοθερμική διαδικασία, που σημαίνει ότι η θερμοκρασία παραμένει σταθερή. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η αύξηση της πίεσης λόγω της μείωσης του όγκου αντισταθμίζεται άμεσα από τη μείωση του όγκου, με αποτέλεσμα την καθαρή μεταβολή της θερμοκρασίας.