Презентация "Уравнение состояния идеального газа. Изопроцессы"


Подписи к слайдам:
Уравнение состояния идеального газа. Изопроцессы.

Уравнение состояния идеального газа. Изопроцессы.

Учитель: Сапожникова Татьяна Николаевна

Цели и задачи урока

  • Установить зависимость между тремя макроскопическими параметрами на основе уже имеющихся представлений
  • Применить полученное уравнение для различных процессов, являющихся моделями реальных природных процессов
  • Рассмотреть графики этих процессов
  • Применить полученные знания при решении практических задач

Уравнение состояния

  • уравнение, связывающее все три макроскопических параметра pV и T, характеризующие состояние данной массы достаточно разреженного газа.
  • p=nkT где n= =

    то

    pV= kT R = k= 8,31 Дж/ моль*К – универсальная газовая постоянная

    pV = RT - уравнение Менделеева- Клапейрона

    для состояний 1: R и 2: R

    = - уравнение Клапейрона

  •  

Газовые законы

  •  Закон Авогадро.
  • В равных объемах различных газов при одинаковых внешних условиях находится одинаковое число молекул (атомов).

    Условие: V1=V2=…=Vn;  p1=p2=…=pn; T1=T2=…=Tn

  •    Закон Дальтона.
  • Давление смеси газов равно сумме парциальных (частных) давлений каждого газа.

  •  Закон Паскаля.
  • Давление, производимое на жидкость или газ, передается во все стороны без изменения.

Изопроцессы

  • Изопроцессы — равновесные процессы, в которых один из основных параметров сохраняется.
  • ИЗОБАРНЫЙ ПРОЦЕСС
  • (установлен экспериментально в 1802 г. французским ученым Ж. Гей-Люссаком (1778-1850)).

  • Для изобарного процесса в идеальном газе справедлив закон Гей-Люссака:
  • при постоянном давлении объем данной массы газа прямо пропорционален его термодинамической температуре:

    = const

  •  

Изопроцессы

  • ИЗОХОРНЫЙ ПРОЦЕСС
  • (установлен экспериментально в 1787 г. Ж. Шарлем (1746-1823)).

  • Изохорный процесс в идеальном газе описывается законом Шарля:
  • при постоянном объеме давление данной массы газа прямо пропорционально его термодинамической температуре:

    = const

  •  

Изопроцессы

  • ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
  • (1861 г. английским ученым Р. Бойлем (1627-1691) и в 1876 г. французским ученым Э. Мариоттом (1620-1684).)

  • Изотермический процесс в идеальном газе подчиняется закону Бойля - Мариотта:
  • для данной массы газа при неизменной температуре произведение значений давления и объема есть величина постоянная:

    pV = const

Задание

  • построить графики, выражающие зависимость между величинами для процессов:
  • А. изобарного

    Б. изотермического

    В. изохорного

Тесты

  • 1. Какое из приведённых ниже уравнений соответствует изобарному процессу в идеальном газе? Выберите правильное утверждение.
  • А. P/T=const

    Б. V/T= const

    В. PV=const

  • 2. Какое из приведённых ниже уравнений соответствует изотермическому процессу в идеальном газе? Выберите правильное утверждение.
  • А. P1/P2= V1/V2

    Б. P1/P2= T1/T2

    В. V1/V2= T1/T2

  • 3. Какое из приведённых ниже уравнений соответствует изохорному процессу в идеальном газе? Выберите правильное утверждение.
  • А. V1T2 = V2T1

    Б. P1T2 =P2T1

    В. P1V2 =P2V1

Тесты

  • 4. При осуществлении какого изопроцесса увеличение абсолютной температуры идеального газа в 2 раза приводит к увеличению давления газа в 2 раза? Выберите правильный ответ.
  • А. Изобарного.

    Б. Изохорного.

    В. Изотермического.

  • 5. При осуществлении какого изопроцесса увеличение абсолютной температуры идеального газа в 2 раза приводит к увеличению объёма газа тоже в 2 раза? Выберите правильный ответ.
  • А. Изобарного.

    Б. Изохорного.

    В. Изотермического.

  • 6. При осуществлении какого изопроцесса увеличение объёма идеального газа в 2 раза приводит к уменьшению давления газа тоже в 2 раза? Выберите правильный ответ.
  • А. Изобарного.

    Б. Изохорного.

    В. Изотермического.

Задачи

  • 1. Газ находится в баллоне при температуре 288 К и давлении 1, 8 МПа. При какой температуре давление газа станет равным 1, 55 МПа? Объём баллона считать неизменным.
  • 2. Газ занимает объём 2, 1 л при температуре 00 С. На сколько градусов нагреется газ при изобарном расширении до объёма 3 л?
  • 3. Газ сжали изотермически от объёма 8 л до объёма 6 л. Каким было первоначальное давление газа, если после сжатия оно стало равным 160 кПа?
  • 4. Какой ёмкости нужен баллон для содержания в нём 50 моль газа, если при максимальной температуре 360 К давление не должно превышать 6 МПа.

Таблица

№ процесса

Процесс

Постоянный  параметр

Связь между другими параметрами

График процесса

1

Изотермическое

 а) расширение

 б) сжатие

2

Изобарное

 а) расширение (нагревание)

 б) сжатие   (охлаждение)

3

Изохорное

 а) нагревание

 б) охлаждение