Идеальный газ расширяется по закону pv2 const где р давление

Задача 2303 Идеальный газ расширяется по закону.

Идеальный газ расширяется по закону PV^2=const, где P – давление газа, V –занимаемый им объем. Найти первоначальную температуру газа, если при увеличении его объема в 3 раза температура оказалась равной 100 К.

Все решения

P*V^2=const; P*V=u*R*T
По идее зная эти формулы сделаем подстановку все отлично решается
uRT1*V=uRT2*3V
T1V=T23V
100V=x3V
100=3x
x=100/3
x=33.333333333333333333

2.4. Закон идеального газа

Эмпирически были открыты законы, связывающие параметры газа. Состояние газа при относительно низком давлении описывается уравнением Бойля- Мариотта, которые независимо друг от друга вывели это уравнение опытным путем. При постоянной температуре произведение давления газа на его объем есть величина постоянная.

PV=const — закон Бойля-Мариотта

Это уравнение можно вывести на основании законов движения молекул газа, т.е. законов Ньютона. При этом газ рассматривают как систему частиц малого объема, не взаимодействующих друг с другом. Вычислим давление газа на стенку сосуда. В процессе взаимодействия молекулы со стенкой сосуда между ними возникают силы, подчиняющиеся третьему закону Ньютона. В результате проекция υ_x скорости молекулы, перпендикулярная стенке, изменяет свой знак на противоположный, а проекция υ_y скорости, параллельная стенке, остается неизменной (рис.2.7).

М олекула, имеющая горизонтальную составляющую импульса p_x, упруго сталкиваясь со стенкой, отскакивает от него в обратном направлении, при этом она приобретает импульс — p_x. Таким образом, изменение импульса молекулы в результате столкновения со стенкой составляет 2px. По закону сохранения импульса, такой же импульс приобретает стенка сосуда. За время t давление оказывают молекулы, которые находятся в пределах объема L S, где L=v_x t. Учитывая, что F = p / t=2mv_x/ t , можно определить давление, оказываемое одной молекулой. В объеме содержащем N молекул, давление на правую стенку оказывает N /2молекул, т.к. половина молекул двигается вправо, а половина влево.

Давление P= F/S= N/2∙2 mv_x/ St = N m(v_z)2 /v_x St= N m(v_х)2 /V; p= N m(vx)2/V; Молекулы имеют различную скорость, следовательно, мы должны приписать нашей скорости индекс «ср».

По теореме Пифагора в трехмерном пространстве

(v 2 )ср.=( v_x) 2 _ср + (v_y) 2 _ср + (v_z) 2 _ср =3(v_x) 2 _ср; .( v_x) 2 _ср=(v 2 )_ср./3; отсюда следует , где n=N/V – концентрация молекул газа. Тройка в знаменатели показывает, что молекула газа может двигаться независимо по трем направлениям, или, как говорят, молекула обладает тремя степенями свободы.

Это уравнение называют основным уравнением молекулярно-кинетической теории газа. Его можно записать в виде PV=2/3NЕ_{кин. ср}.

Полученный закон устанавливает соотношения параметров газа, называемого идеальным, следовательно константа в уравнении Бойля- Мариотта (PV=const.) равна 2/3NЕ_{кин. ср}.

C другой стороны, закон справедлив при постоянной температуре T=const. Таким образом, имеется связь между температурой и средней кинетической энергией молекул.

Понятие температуры. Температура характеризует степень нагретости тела. Для определения температуры необходимо сравнить степень нагретости по отношению к другому телу. Если два тела с разной степенью нагретости привести в соприкосновение, то некоторое время будут меняться их параметры (объем, давление, плотность, размеры, при этом могут изменяться не все параметры, а какие-то из них поддерживаться постоянными). Через какое-то время эти параметры перестанут изменяться. Состояние тел, при котором их макроскопические параметры остаются неизменными называется термодинамическим равновесием. Температуры тел, находящихся в термодинамическом равновесии, считают одинаковыми. На этом основано измерение температуры, например, жидкостным термометром – когда объем жидкости в термометре перестанет меняться, считают, что его температура такая же, как у тела, с которым он соприкасается. Для определения значения температуры используют температурные шкалы. Одной из таких шкал является шкала Цельсия, в которой температуру тающего льда приняли за 0, а кипящей воды за 100 градусов. Шкалу между этими точками разделили на 100 равных частей и продолжили в обе стороны. Температура в градусах Цельсия фигурирует в законах Гей-Люссака и Шарля, которые как и закон Бойля-Мариотта были открыты опытным путем:

Закон Гей-Люссака При неизменном давлении объем данного количества газа прямо пропорционален температуре: V

T , при Р=const. V = V₀·(1 + α·t), где V – объем газа при температуре t°С; V₀ – его объем при 0°С.

Величина α называется температурным коэффициентом объемного расширения. Для всех газов a = (1/273°С–1, точнее 1/273,15°С –1 .

Закон Шарля При постоянном объеме давление газа прямо пропорционально абсолютной температуре: Р

T, при V=const; р = р₀(1+γt).

Здесь р– давление газа при температуре t, °С; р₀ – его давление при 0 °С.

Величина γ называется температурным коэффициентом давления. Ее значение не зависит от природы газа; для всех газов γ = 1/273,15 °С –1 .

Установленная этим законом зависимость используется в газовом термометре, в котором мерой температуры газа является его объем.

Из закона Шарля следует, что при t=-273 0 С давление идеального газа обращается в 0. Температурная шкала, в которой за 0 принята температура -273,15 0 С называется абсолютной или шкалой Кельвина. Цена деления шкалы кельвина совпадает с ценой деления шкалы Цельсия. Из закона Шарля следует, что давление данной массы газа пропорционально его абсолютной температуре, если объем газа остается постоянным. Аналогично из закона Гей- Люссака следует при постоянном давлении.

Связь абсолютной температуры с кинетической энергией молекул. В постоянном объеме и при нормальном давлении и температуре (р₀=10 5 Па; Т₀=273К) концентрация молекул газа — молярный объем при нормальных условиях. При изменении температуры до величины Т давление изменится до давления, равного: . используя это уравнение и уравнение идеального газа , можно получить соотношение — ; где к – постоянная Больцмана. к=1.38* 10 23 Дж/К .

Таким образом, средняя кинетическая энергия молекул может служить определением температуры и ее значения можно было бы выбрать в качестве температурной шкалы. Но температурную шкалу выбрали иначе, поэтому постоянную Больцмана можно рассматривать как переводной коэффициент для перевода температуры из энергетических единиц в привычные градусы температурной шкалы. Средняя кинетическая энергия молекул, выраженная через температуру имеет вид

Уравнение , учитывая приведенные соотношения, можно записать в виде p=nkT или pV=NkT, где V – объем газа, N – количество молекул газа.

Для одного моля газовый закон приобретает вид pV_μ=N_akT или pVμ =RT, где Vμ _– молярный объем; величина R= Nak носит название универсальной газовой постоянной. Универсальная газовая постоянная не зависит ни от рода газа, ни от его состояния.

Т.к. V_μ=V/ν, где ν – количество вещества и равно отношению массы к молярной массе m/ М, то Эта форма записи носит название (закона) Менделеева — Клапейрона.

Часто в процессах один из макропараметров газа остается постоянным. При этом уравнение состояния газа приобретает более простой вид. В зависимости от того какой параметр поддерживается постоянным процесс называют изохорным (постоянный объем), изобарическим (постоянное давление), изотермическим (постоянная температура).

Зависимости макроскопических параметров газа можно представить графически – изохоры, изобары, изотермы.

И деальный и реальный газ. Уравнение Бойля –Мариотта достаточно хорошо описывало поведение газов при достаточно низких давлениях. Для более высоких давлений и для газов с более сложным составом молекул наблюдались отклонения от рассмотренного уравнения. Более точное уравнение было найдено Ван-дер-Ваальсом и имеет вид: .

Уравнение Ван-дер-Ваальса содержит поправки а и б, физический смысл которых был найден тем же Ван-дер-Ваальсом. Он предположил, что на малых расстояниях r между молекулами действуют силы отталкивания, которые с увеличением расстояния сменяются силами притяжения. Кроме того, молекулы имеют объем, который не учитывается в уравнении идеального газа. Таким образом, поправка b учитывает объем, которые занимают сами молекулы, а поправка а – взаимодействие самих молекул. Практически идеальным можно считать одноатомный газ при малых давлениях.

Во сколько раз изменится температура идеального газа, если уменьшить его объем

Во сколько раз изменится температура идеального газа, если уменьшить его объем в два раза при осуществлении процесса, в котором давление и объем связаны соотношением pV 2 =const.

Задача №4.2.87 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Решение задачи:

Запишем уравнение Клапейрона:

Домножим и числитель, и знаменатель левой части на объем \(V\), тогда:

Поскольку в условии сказано, что \(pV^2=const\) (смотрите числитель), значит и знаменатель постоянен, то есть:

Объем уменьшится в два раза (\(V_2=\frac<2>\)), значит:

Ответ: увеличится в 2 раза.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

А как это объяснить теоретически?)

Мы выяснили с помощью манипуляций с уравнением Клапейрона, что \(TV = const\). Это означает, что температура газа обратно пропорциональна объему газа. Поэтому при уменьшении объема газа в 2 раза, его температура возрастет в 2 раза.

Спасибо вам большое.

Почему мы домножаем pV/T на V1/V2 ?

Я умножаю и числитель, и знаменатель выражения в левой части pV/T=const на объем V (где вы там увидели V1/V2 я не знаю).
Это делается для того, чтобы получить в числителе выражение pV^2, которое является константой согласно условию. Но тогда и выражение в знаменателе тоже постоянно. Так мы получим соотношение между температурой и объемом в процессе, описываемом уравнением pV^2=const, без давления! А это нам и нужно было получить,так как известно как меняется объём, и нужно найти как меняется температура.

Газ сжимают в соответствии с уравнением pv2 const как изменяется при этом температура газа

Газ сжимают в соответствии с уравнением pV2=const. Как изменяется при этом температура газа? — понижается — не изменяется

Ваш ответ

решение вопроса

Похожие вопросы

• Все категории
• экономические 43,405
• гуманитарные 33,632
• юридические 17,905
• школьный раздел 607,990
• разное 16,855

Популярное на сайте:

Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.

Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.

Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.

Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.

Газ расширяется в соответствии с уравнением pV2=const. Как изменяется при этом

Газ расширяется в соответствии с уравнением pV2=const. Как изменяется при этом температура?
(*ответ*) понижается
— повышается
— не изменяется
— ответ зависит от значения константы
В одном кубометре воздуха, взятого из некоторого помещения при 25°С, оказалось 9,2 г водяных паров. Определите относительную влажность (%) в этом помещении, если плотность насыщенного водяного пара при 25°С равна 23 г/м.
— 50
(*ответ*) 40
— 60
— 30
Точка росы равна 10°С. Определите относительную влажность воздуха (%) при 20°С, если давление насыщенных паров воды при 10°С равно 1,1 кПа, а при 20°С – 2,3 кПа.
— 45
— 55
(*ответ*) 50
— 60
Газ охлаждается в соответствии с уравнением V/T2=const. Как изменяется при этом его давление?
— уменьшается
— не изменяется
— ответ зависит от значения константы
(*ответ*) увеличивается
Давление газа уменьшается в соответствии с уравнением p2/T=const. Как при этом изменяется объём газа?
(*ответ*) уменьшается
— увеличивается
— не изменяется
— ответ зависит от значения константы
Давление газа объемом 0,5 м3 при температуре 300 К равно 150 кПа. На сколько (К) изменилась температура этого газа, если при давлении 200 кПа его объем стал равным 0,3 м3?
(*ответ*) -60
— 0
— -40
— -20
Давление газа объемом 0,5 м3 при температуре 300 К равно 150 кПа. На сколько (К) изменилась температура этого газа, если при давлении 200 кПа его объем стал равным 0,6 м3?
(*ответ*) 180
— 140
— 260
— 340
Давление газа объемом 0,5 м3 при температуре 300 К равно 150 кПа. На сколько (К) изменилась температура этого газа, если при давлении 200 кПа его объем стал равным 0,7 м3?
(*ответ*) 260
— 140
— 340
— 180
Два сосуда объемами 4 л и 6 л соединены краном. В первом сосуде находится азот под давлением 80 кПа, а во втором – кислород под давлением 50 кПа. Кран открывают и газы перемешиваются. Температура при этом остается постоянной. Какое давление (кПа) установится в сосудах после перемешивания газов?
— 16,7
— 25
— 71,25
(*ответ*) 62
Давление газа объемом 0,5 м3 при температуре 300 К равно 150 кПа. На сколько (К) изменилась температура этого газа, если при давлении 200 кПа его объем стал равным 0,8 м3?
— 180
— 260
(*ответ*) 340
— 420
Давление газа объемом 0,5 м3 при температуре 300 К равно 150 кПа. На сколько (К) изменилась температура этого газа, если при давлении 200 кПа его объем стал равным 0,9 м3?
— 580
(*ответ*) 420
— 340
— 500
Давление газа объемом 0,5 м3 при температуре 300 К равно 150 кПа. На сколько (К) изменилась температура этого газа, если при давлении 200 кПа его объем стал равным 1 м3?
— 660
(*ответ*) 500
— 580
— 420

Как изменится температура идеального газа, если уменьшить его объем в 2 раза при осуществлении процесса, в котором давление и объем газа связаны соотношением pv ^ 2 = const?

Физика | 5 — 9 классы

Как изменится температура идеального газа, если уменьшить его объем в 2 раза при осуществлении процесса, в котором давление и объем газа связаны соотношением pv ^ 2 = const?

Вообще по уравнению Менделеева Кл pV = ню * R * T получится что тогда температура уменьшится в 2 раза.

Физика?

1. Если при постоянной температуре объем идеального газа уменьшить в 4 раза, то как изменится давление?

2. Работу, которую совершает 2 моль идеального газа при изобарном нагревании на 1 К?

Как изменится объем идеального газа при уменьшении его давления в 2 раза и увиличение абсолютной температуры в 2 раза?

Как изменится объем идеального газа при уменьшении его давления в 2 раза и увиличение абсолютной температуры в 2 раза.

ИДЕАЛЬНЫЙ ГАЗ ПЕРЕВЕЛИ ИЗ ОДНОГО СОСТОЯНИЯ В ДРУГОЕ, УВЕЛИЧИВ ДАВЛЕНИЕ В 2 РАЗА И УМЕНЬШИВ В 2 РАЗА ОБЪЕМ?

ИДЕАЛЬНЫЙ ГАЗ ПЕРЕВЕЛИ ИЗ ОДНОГО СОСТОЯНИЯ В ДРУГОЕ, УВЕЛИЧИВ ДАВЛЕНИЕ В 2 РАЗА И УМЕНЬШИВ В 2 РАЗА ОБЪЕМ.

КАК ПРИ ЭТОМ ИЗМЕНИЛАСЬ ЕГО АБСОЛЮТНАЯ ТЕМПЕРАТУРА ?

Как изменится объем идеального газа в изобарном процессе если температуру уменьшить в 2 раза ?

Как изменится объем идеального газа в изобарном процессе если температуру уменьшить в 2 раза ?

При повышении абсолютной температуры идеального газа в 2 раза давление газа увеличилось на 25%?

При повышении абсолютной температуры идеального газа в 2 раза давление газа увеличилось на 25%.

Во сколько раз при этом изменился объем?

При осуществлении процесса идеального газа описываемого формулой pV = const его объем увеличивается в 2 раза Найти отношение начальной и конечной температур газа?

При осуществлении процесса идеального газа описываемого формулой pV = const его объем увеличивается в 2 раза Найти отношение начальной и конечной температур газа.

При сжатии идеального газа его объем увеличился в 3 раза и температура увеличилась в 3 раза?

При сжатии идеального газа его объем увеличился в 3 раза и температура увеличилась в 3 раза.

Как при этом изменилось давление газа ?

Почему изменяется температура и объем газа, но не изменяется его давление в процессе расширения идеального газа?

Почему изменяется температура и объем газа, но не изменяется его давление в процессе расширения идеального газа?

Как изменится давление идеального газа если температура увеличилось в 2 раза, а объем уменьшился в 4 раза?

Как изменится давление идеального газа если температура увеличилось в 2 раза, а объем уменьшился в 4 раза.

Температура и обьем идеального газа уменьшилась в 2 раза?

Температура и обьем идеального газа уменьшилась в 2 раза.

Как изменилось при этом давление газа?

Если вам необходимо получить ответ на вопрос Как изменится температура идеального газа, если уменьшить его объем в 2 раза при осуществлении процесса, в котором давление и объем газа связаны соотношением pv ^ 2 = const?, относящийся к уровню подготовки учащихся 5 — 9 классов, вы открыли нужную страницу. В категории Физика вы также найдете ответы на похожие вопросы по интересующей теме, с помощью автоматического «умного» поиска. Если после ознакомления со всеми вариантами ответа у вас остались сомнения, или полученная информация не полностью освещает тематику, создайте свой вопрос с помощью кнопки, которая находится вверху страницы, или обсудите вопрос с посетителями этой страницы.

Ртуть замерзает при температуре ( — 39°С). В Сибири и на Крайнем Севере температура бывает гораздо ниже. Поэтому и применяют спирт, температура замерзания которого ( — 117°С).

X = x + vt + at² / 2 х = 0, v = 3 м \ с, a = 2 м \ с² F = ma = 4 Н.

1 — Б 2 — Д 3 — А 4 — В Уже 5й раз отвечаю на данный вопрос.

Вода точно и ртуть, свинец либо сахар.

2) Не противоречит, так как обе системы отсчета неподвижны относительно друг друга 3) Скорость тела обдинакова в разных системах отсчета. Если эти системы неподвижны друг относительно друга 4)Эти скорости равны по модулю, так как 900км / ч = 900·100..

Q = c * m * ∆t Q = 540 * 1. 5 * 100 = 81000 = 0. 81 МДж.

Сила тока находится по закону ОМА : I = U / R , отсюда можно найти напряжение : U = IR. Переведём в СИ : 20мА = 20 * 10 — 3А. Подставим значения : U = 20 * 10 — 3 * 240 = 4. 8 B.

E = 6В R = 11. 5 Ом r = 0. 5 Ом I — ? U — ? E = I * (r + R) I = E / (r + R) U = E — Ir = E — E / (r + R) * r = ER / (R + r) I = 6 / 12 A = 0. 5A U = 6 * 11. 5 / 12 = 5, 75 В Ответ I = 0. 5 и U = 5. 75 В.

M * V1 = (m + M) * V m + M = m1 * V1 / V M = (m * V1 / m) — m = (6000 * 9 / 4) — 6000 = 7500 т.

A = 2 * S / t ^ 2 = 2 * 10 / 5 ^ 2 = 0, 8 м / с2 m * a = F — Fc F = m * a + Fc = 12000 * 0, 8 + 2400 = 12000 H.