Повна версія

Головна arrow Природознавство arrow МОЛЕКУЛЯРНА ФІЗИКА І ТЕРМОДИНАМІКА

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

ІЗОБАРНИЙ ПРОЦЕС

Це процес, при якому тиск р зберігається постійним (p ^ const ). Як такий процес здійснити? 11редставім, що газ знаходиться в циліндрі під поршнем. Тиск газу визначається концентрацією п і температурою Т: р = ПКТ.

Тиск можна підтримувати постійним, якщо з підвищенням температури при нагріванні газу одночасно знижувати його концентрацію п, що досягається при збільшенні обсягу газу. Таким чином, розширення газу при підвищенні температури може відбуватися при постійному значенні тиску р. Зрозуміло, що тиск газу може зберігатися і при стисненні газу з одночасним зниженням температури Т. Схематично ізобарна розширення і стиснення зображується на рис. 9.

Мал. 9

Для ізобарного процесу рівняння газового стану можна переписати у вигляді:

де С - постійна, яка має тим більше значення, чим менше тиск газу р.

Співвідношення (52) вперше було отримано Люссаком на основі досвідчених даних. Це співвідношення відображає один з газових законів, який відомий як закон Гей-Люссака і формулюється в такий спосіб.

Відношення обсягу даної маси газу при постійному тиску до термодинамічної температури є величиною постійною.

Залежність (51) можна також представити у вигляді співвідношення:

Графічно це рівняння зображується прямою в осях Т і V і носить назву ізобари (від грец. Baros - тяжкість).

На рис. 10 наведені дві ізобари. Більш крутий ізобарі відповідає більше значення постійної З у формулі (53). Інакше кажучи, нахил ізобари по відношенню до осі абсцис (осі обсягів) більше в тому випадку, коли постійний тиск газу менше. Фізично це теж легко пояснити: при одній і тій же температурі Т обсяг газу тим менше, чим більше його тиск. Це безпосередньо випливає з закону Бойля-Маріотта.

Мал. 10

Відповідно до рівністю (53) графіки сходяться в точці Т = 0. Виходить так, що при абсолютному нулі обсяг газу дорівнює нулю. Зрозуміло, це справедливо тільки для ідеального газу.

Обсяг реального газу нс може бути дорівнює нулю, так як молекули мають власні, хоча і малі, розміри, а значить, мають власний обсяг. Крім того, слід мати на увазі, що при низьких температурах гази звертаються в рідини. Отже, рівняння виду (53) не застосовується для області низьких температур.

 
<<   ЗМІСТ   >>