Естественные науки
Почему при расширении газа в закрытой системе понижаеться его температура?
Объясните пожалуйста КАЧЕСТВЕННО почему при расширении газа в закрытой системе понижаеться его температура?
Если межмолекулярные (межатомные) взаимодействия в газе пренебрежимо малы, то при его расширении в закрытой системе температура остается ПОСТОЯННОЙ - это легко показать. Обозначим начальный объём газа - V1, а конечный (после расширения) - V2. Тогда работа по расширению газа, при котором объём увеличивается на dV, равна P*dV, где Р - давление газа. С другой стороны, согласно уравнению идеального газа P*V = k*T (где Т - температура газа, k – константа Больцмана) ; отсюда имеем P = k*T / V. Интегрируя P*dV, в итоге получаем k*T*ln{V2 / V1}; температура при этом не меняется. Другими словами, при расширении газа система поглощает тепло из ОТРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ (термостата) , которое идёт не на разогрев системы, а на рост её ЭНТРОПИИ (внутреннего беспорядка) . Другое дело, когда учитываются межчастичные взаимодействия. В этом случае при расширении газа ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ энергия системы увеличивается, а значит – по закону сохранения энергии – КИНЕТИЧЕСКАЯ энергия частиц уменьшается. То есть, средняя скорость движения частиц становится меньше, что равносильно уменьшению ТЕМПЕРАТУРЫ. Движущей силой самопроизвольного расширения газа и в том, и в другом случае является рост энтропии системы
Работу сделал-энергия уменьшилась! Температура мера внутренней энергии! Доступно?
На молекулярном уровне: между молекулами неидеального газа всегда существют силы притяжения, образуются очень слабые комплексы. И чем выше давление, тем сильнее эти факторы (их учитывает Ван-дер-Ваальс) . При расширении газа молекулы становятся дальше друг от друга, межмолекулярные силы разрушаются, а это всегда сопровождается понижением температуры (на разрыв связей тратится энергия) . Этот эффект (кажется, им. тов. Джоуля и Томсона) имеет место и в наших холодильниках - при дросселировании сжатого газа через отверстие (но в основном в холодильниках работает испарение жидкого газа).
P=Vt;
если меняется объем, следовательно меняется либо температура, либо давление.
как можно увидеть зависимость давления от объема и температуры прямая.. .
следовательно, если газ расширился, а температура снизилась, следовательно - вывод один давление остается константой
если меняется объем, следовательно меняется либо температура, либо давление.
как можно увидеть зависимость давления от объема и температуры прямая.. .
следовательно, если газ расширился, а температура снизилась, следовательно - вывод один давление остается константой
Похожие вопросы
- Почему газ при расширении охлаждается, когда по закону Гей-Люссака температура увеличивается при увеличении объёма?
- Является ли Земля закрытой системой? Вообще, что такое открытая и закрытая система?
- Вопрос к физикам - Вселенная закрытая система или открытая? Действуют ли на неё первый и второй законы термодинамики?
- если давление газа увеличится в два раза, его температура также будет в два раза больше¿ При резком сжатии газа
- Почему сжатый газ, когда его резко выпускают, снижает температуру?
- Почему весь углекислый газ не замёрз в Антарктиде?
- Почему ветер дует на высоте облаков и выше, где температура воздуха никогда не меняется? (вн)
- Вселенная - это открытая, или закрытая система?
- Почему СО2 это газ? Почему углекислый газ является газообразным веществом?
- На чем были выведены ( на каких закрытых системах ) законы термодинамики?