Joten kun kaasumäärä lämmitetään, energian lisääminen lisää hiukkasten kineettistä energiaa. Tämä tarkoittaa vain, että ne liikkuvat nyt nopeammin, eikö? ei voi liittää tätä kineettisen energian lisääntymistä laajenemiseen. Kasvavatko hiukkaset vai jotain?
Kommentit
- katso tätä hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Kinetic/kinthe.html
vastaus
Kaasun muodostavat molekyylit ovat satunnaisessa liikkeessä, heilahtelevat toisiaan ja astian seinämiä vastaan. Niiden keskimääräinen nopeus pomppimien välillä kertoo meille kaasumolekyylien lämpötilan. ne (lämmön muodossa) saavat ne liikkumaan nopeammin, mikä nostaa kaasun lämpötilaa. Lisätty energia tarkoittaa sitä, että kun ne osuvat astiansa seiniin, ne lyövät voimakkaammin. Kaikki nämä osumat lisäävät paineen , mikä tarkoittaa mitä kuumemmaksi kaasu tulee, sitä nopeammin molekyylit tulevat sisään se liikkuu, sitä enemmän painetta ne kohdistavat astian seinämiin.
Kommentit
- jokainen hyvä vastaus, äänestänyt ja vielä yksi asia, miten tämä laajennus voi toimia? Kuten kuulin opettajani sanoneen, jos järjestelmän äänenvoimakkuudessa ei ole muutoksia, se tarkoittaa, että työtä ei ole.
- yksinkertainen. Teet yhden seinän kaasusäiliöstä liikkuvan. kun lämmität kaasua, se työntyy seinälle ja saa sen liikkumaan. Liitä sitten liikkuva seinä koneeseesi, jossa se kääntää kampea tai työntää vipua jne. Ja suorittaa työtä. automoottorit toimivat näin.
- anteeksi, herra Nielsen, sain vielä yhden kysymyksen. Joten järjestelmän tilavuuden kasvu ei välttämättä toimi, jos liikkuvaa seinää ei ole kiinnitetty jonkinlaisiin koneisiin? Esimerkiksi vain ilmapallo?
- olet oikeassa, " vapaa " laajennus toimii vain paineita vastaan ilmakehästä. Nämä asiat selitetään ensimmäisellä termodynamiikan kurssilla, jonka saisit yliopistossa. Työskenteletkö nyt oppikirjasta? korkeakoulu tai lukio? -Nielit
- Onnea sinulle opinnoissa!
Vastaa
A lämmitetty kaasu ei laajene, jos se on esimerkiksi teräsastiassa. Sen sijaan sen paine nousee suuremman kineettisen energian ansiosta.
Jos se on esimerkiksi ilmapallossa, suurempi paine työntää palloa ulospäin ja saa sen laajenemaan.
Vastaus
Tätä kineettisen energian lisäystä ei voida yhdistää laajenemiseen.
Lämmitetyn kaasun tilavuus ei välttämättä kasva.
Jos kaasu on astiassa, jonka tilavuus on vakio, se ei laajenee, mutta pikemminkin kaasun paine kasvaa.
Tämä johtuu siitä, että kuumennettaessa kaasumolekyylit liikkuvat nopeammin ja palaavat pois astian seinämästä kärsimään suuremmasta muutoksesta ja tämä tapahtuu useammin.
Siten kaasumolekyylien seinämiin kohdistama voima (momentin muutosnopeus) seinän pinta-alayksikköä kohti (paine) kasvaa.
Harkitse nyt astiassa kuumennettua kaasua ja kaasun paineen annetaan pysyä vakiona, koska säiliö voi laajentua.
Tässä tapauksessa kaasumolekyylit palaavat jälleen astian seinältä kärsivät suuremmasta muutoksesta vauhdissa, mutta nyt alue, jolla molekyylit kohdistavat voimaa seiniin, on kasvanut pitäen siten paineen vakiona.
—-
Kaasujen kineettisen teorian kannalta muodollisemmalla tavalla kaasun aiheuttama paine on $ P = \ frac 13 \ rho c ^ 2 _ {\ rm rms} $ missä $ \ rho $ on kaasun tiheys ja $ c ^ 2 _ {\ rm rms} $ on kaasumolekyylien keskimääräinen neliönopeus.
Jos kaasua kuumennetaan vakiotilavuudella, kaasun tiheys pysyy samana, mutta molekyylien keskimääräinen neliönopeus kasvaa, joten paineen täytyy kasvaa.
Toisaalta, jos kuumennettaessa kaasun tiheys pienenee (tilavuuden kasvun vuoksi) samalla nopeudella kuin molekyylien keskimääräinen neliönopeus kasvaa, kaasun paine pysyy vakiona .