презентація : "Розв'язування задач на використання газових законів"

Рівняння стану ідеального газу, ізопроцеси в газах. Задачі на розрахунок параметрів газу

Рівняння стану газу. Рівняння, яке пов’язує між собою макропараметри газу (p, V, T) Ізопроцеси (“ізос” – рівний ) - процеси, які відбуваються при незмінному значенні одного із параметрів.Ізотермічний Т= constІзобарний р= constІзохорний V= const

Ізотермічний процесІзотермічний процес – процес зміни стану термодинамічної системи при сталій температурі: T = const. Закон Бойля-Маріотта. Для даної маси газу при сталій температурі добуток тиску на об’єм сталий.

Ізобарний процесІзобарний процес – процес зміни стану термодинамічної системи, що протікає при сталому тиску: P = const. Закон Гей-Люссака Для даної маси газу при сталому тиску відношення об’єму до абсолютної температури є величина стала

Ізохорний процес. Закон Шарля: Для даної маси газу при сталому об’ємі відношення тиску до температури є величиною сталою.Ізохорний процес – процес зміни стану термодинамічної системи, що протікає при сталому об’ємі: V = const

1. Яка кількість речовини міститься в газі, якщо при температурі 240 К і під тиском 200 к. Па його об’єм дорівнює 40 л?Дано: T=240 KP=2 ∙105 Па. V= 4 ∙ 10 -2 м3 ν-?

2. Який тиск стиснутого повітря, що міститься в балоні місткістю 20 л при температурі 12ºС, якщо маса цього повітря становить 2 кг?М = 0,029кг/моль, Т = 285 К

3. Під час ізотермічного стиснення об’єм газу зменшився на 5л, а тиск збільшився в 3 рази. Яким був початковий об’єм газу?

4. Газ, який має температуру 306 К, охолоджується на 32 К. При цьому об’єм газу зменшується на 24 дм3 . Який початковий об’єм даної маси газу? Тиск газу вважати сталим.

5. Газ міститься в закритому балоні за температури 294 К і тиску 810 к. Па. За якої температури тиск газу дорівнюватиме 1,12 Мпа?

6. На малюнку у координатах р,V зображено замкнений газовий процес (цикл). Побудувати цей цикл у координатах V, Т і р, Т. Перехід із стану 1 в стан 2 відповідає ізохорному процесу, тиск збільшується від р1 до р2., температура також збільшується. Перехід із стану 2 в стан 3 – ізотермічне розширення газу від V2 до. V3, тиск при цьому зменшується від р2 до р1. Перехід із стану 3 в стан 1 відповідає ізобарному стисканню від V3 до V2, причому Т1<Т3. Побудуємо цей цикл у координатах V,Т . Лінія 1-2 - ізохорний процес, температура зростає від Т1 до Т2. Лінія 2-3 - ізотермічне розширення від V2 до V3. Лінія 3-1 – ізобарний процес. (Продовження цієї лінії повинно пройти через початок координат!). На іншому малюнку показано цей процес у координатах р,Т.

7. При температурі 27о. С тиск газу в закритій посудині був 75к. Па. Яким буде тиск цього газу при температурі - 13о. С?Дано: V = constt1 = 27o. Cp1 = 75к. Паt2 = -13o. Cp2 – ? Розв’язання: За законом Шарля: р/Т = const.р1/Т1 = р2/Т2,р1 Т2 = р2 Т1,р2 = р1 Т2/Т1,р2 = 75∙103∙263/300 = 65к. Па. Відповідь: 65к. Па.

8. Визначити масу гідрогену, що знаходиться в балоні місткістю 20 л за тиску 830 к. Па, якщо температура газу дорівнює 17 °С. Дано: V = 20 л, р = 830 к. Па, t = 17 °C, М = 2·10-3  кг/моль, R = 8,31 Дж/(моль·К). Знайти: m - ?

9. Скільки молекул повітря виходить з кімнати об’ємом 120 м3, якщо температура підвищується від 15 до 25 °С? Атмосферний тиск дорівнює 105 Па. Дано: V = 120 м3, t1 = 15 °С, t2 = 25 °С, р = 105 Па. Знайти: N - ?

10. Газ ізотермічно стиснули при початковому об’ємі 0,15 м3 до об’єму 0,1 м3. Тиск при цьому підвищився на 2·105 Па. Який початковий тиск газу?Дано: V1 = 0,15 м3, V2 = 0,1 м3, Δр = 2·105 Н/м2, Т = const. Знайти: Р1 - ?

11. В автомобільній шині знаходиться повітря під тиском 6·105 Па за температури 20 °С. Під час руху автомобіля температура повітря підвищилась до 35 °С. На скільки збільшився тиск повітря в шині? Об’єм повітря V = const. Дано: р1 = 6·105 Па, t1 = 20 °С, t2 = 35 °С, V = const Знайти: ΔР - ?

12. У воді спливає бульбашка повітря. На глибині 3 м її об’єм дорівнює 5 мм3. Який об’єм бульбашки біля поверхні води? Барометричний тиск 760 мм. рт. ст. Процес вважати ізотермічним. Дано: g = 10 м/c2, h = 3 м, V = 5 мм3, р0= 760 мм рт. ст., Т = const, ρ = 1·103 кг/м3 Знайти: V0 - ?