Ізопроцеси в газах
План уроку
1. Ізопроцеси в газах
2. Закон Бойля-Маріотта
3. Закон Гей-Люссака
4. Закон Шарля
5. Межі застосування газових законів
Стан певної маси газу визначається трьома макроскопічними параметрами — тиском p, об’ємом V і температурою T. Однак багато процесів у газах, що відбуваються в природі або здійснюються в техніці, припустимо розглядати (приблизно) як процеси, у яких змінюються лише два з них.
Особливу роль у фізиці й техніці відіграють так звані ізопроцеси.
Ізопроцесами називаються процеси, що протікають із певною масою газу за постійного значення одного з трьох параметрів — тиску, об’єму або температури
2. Закон Бойля-Маріотта
Ізотермічний процес — це процес, перебіг якого відбувається за постійної температури (від грец. «термо» — тепло).
Зміну тиску й об’єму газу за постійної температури називають ізотермічним процесом.
Досвід показує: якщо стискати газ за постійної температури, тиск зростає обернено пропорційно об’єму. Це означає, що під час ізотермічного процесу тиск газу обернено пропорційний його об’єму: за
У середині ХVІІ ст. два фізики англієць Р. Бойль і француз Е. Маріотт, експериментально вивчивши ізотермічний процес в ідеальному газі даної маси, відкрили закон, який назвали закономБойля-Маріотта.
У разі ізотермічного процесу тиск певної маси газу обернено пропорційний його об’єму: або
Отже, за постійної температури добуток тиску даної маси ідеального газу і його об’єму є величина стала.
Пояснення закону Бойля—Маріотта з позиції МКТ будови: під час стискання газу, тобто зменшення його об’єму, збільшується концентрація і густина газу, внаслідок чого зростає кількість ударів газу об стінки посудини, в якій міститься газ, тобто тиск зростає. І навпаки, з розширенням газу тиск зменшується.
Графік залежності p (V) за T=const називають ізотермою.
Цей графік показує, що за постійної температури тиск газу обернено пропорційний його об’єму.
Реальний процес у реальному газі можна вважати ізотермічним, якщо він відбувається дуже повільно, так що зміною температури газу за деякий незначний інтервал часу можна знехтувати.