ఆదర్శ వాయు నియమం: పీడనం, ఘనపరిమాణం, ఉష్ణోగ్రత
1 · ఊహించండి
నిర్ణీత మొత్తం వాయువు దృఢమైన పాత్రలో సీలు చేయబడింది. దాన్ని వేడి చేస్తే, దాని పీడనానికి ఏమి జరుగుతుంది?
- ఉష్ణోగ్రత పెరిగేకొద్దీ పీడనం తగ్గుతుంది.
- పీడనం ఉష్ణోగ్రతతో అనుపాతంలో పెరుగుతుంది.
- పీడనం ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడదు.
2 · అమరిక
- ideal-gas-sandbox ప్రీసెట్ను తెరిచి రీసెట్ నొక్కండి. 1 mol ఆర్గాన్ 0.0249 m³ స్థిర ఘనపరిమాణాన్ని నింపుతుంది.
- గదిపై పీడన రీడింగ్ను చేతనం చేయండి.
- ప్రతి ప్రయత్నానికి వాయు ఉష్ణోగ్రతను సెట్ చేసి, పీడనాన్ని నమోదు చేయండి.
3 · డేటా సేకరించండి
| ఉష్ణోగ్రత T (K) | అంతరిక శక్తి U (J) | పీడనం P (kPa) |
|---|---|---|
| 300.00 | ||
| 450.00 | ||
| 600.00 |
మీ మూడు ప్రయత్నాల కోసం ఉష్ణోగ్రత T (x-అక్షం) పై పీడనం P (y-అక్షం) ప్లాట్ చేయండి. రేఖ మూలబిందువు గుండా సరళంగా ఉందా?
4 · విశ్లేషించండి
- ఒక ప్రయత్నానికి, n = 1 mol, R = 8.314 J/(mol·K), V = 0.0249 m³ ఉపయోగించి P = nRT/V లెక్కించండి. పట్టికతో పోల్చండి.
- స్థిర ఘనపరిమాణం, వాయు పరిమాణం వద్ద పీడనం, నిరపేక్ష ఉష్ణోగ్రత నేరుగా అనుపాతంలో ఎందుకు ఉంటాయో వివరించండి.
5 · విస్తరించండి
- ఆదర్శ వాయు నియమానికి ఉష్ణోగ్రత కెల్విన్లలో కావాలి, సెల్సియస్లో కాదు. సెల్సియస్ (ఋణాత్మక, సున్నా విలువలను అనుమతించే) వాడటం మీరు కనుగొన్న అనుపాతాన్ని ఎందుకు తెగిపోతుందో వివరించండి.
- మీ అంతర్గత-శక్తి నిలువు వరుస కూడా స్థిర ఘనపరిమాణం వద్ద ఉష్ణోగ్రతతో పెరుగుతుంది. U = (f/2)nRT ఉపయోగించి, స్థిర ఘనపరిమాణం వద్ద నిర్ణీత వాయువును వేడి చేయడం దాని పీడనాన్ని, అంతర్గత శక్తిని కలిపి ఎందుకు పెంచుతుందో వివరించండి.
ఈ ప్రయోగం వెనుక ఉన్న భౌతిక శాస్త్రం
ఆదర్శ వాయు నియమం
n మోల్స ఆదర్శ వాయువుకు, పీడనం, ఘనపరిమాణం, ఉష్ణోగ్రత P·V = n·R·T తో బంధించబడి ఉంటాయి. స్థిర n, V వద్ద, పీడనం నిరపేక్ష ఉష్ణోగ్రతతో నేరుగా అనుపాతంలో పెరుగుతుంది.
ఆదర్శ వాయువు యొక్క అంతర్గత శక్తి
ఆదర్శ వాయువు అంతర్గత శక్తి దాని ఉష్ణోగ్రతపైనే (స్వాతంత్ర్య క్రమాలు f) ఆధారపడుతుంది, పీడనం లేదా ఘనపరిమాణంపై విడిగా కాదు: U = (f/2)nRT.
ఉష్ణగతిక శాస్త్రం
- గతి సిద్ధాంతం: ఉష్ణోగ్రత, అణు వడి
- సమతాప సంపీడనం: స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద చేసిన పని
- సమపీడన తాపనం: స్థిర పీడనం వద్ద వ్యాకోచం
- సమఘనపరిమాణ తాపనం: స్థిర ఘనపరిమాణం వద్ద పీడన పెరుగుదల
- రుద్ధోష్మ వ్యాకోచం: ఉష్ణం కోల్పోకుండా చల్లబడటం
- కెలోరిమెట్రీ: వేడి, చల్లని వాటిని కలపడం
- ఉష్ణ వాహకత: కడ్డీ గుండా ఉష్ణ ప్రవాహం
- కార్నో చక్రం: గరిష్ఠ సాధ్యమైన యంత్ర దక్షత
- ఒట్టో చక్రం: పెట్రోల్ ఇంజన్ యొక్క ఆదర్శీకృత నమూనా
- వ్యతిరిక్త కార్నో చక్రం: ఒక రిఫ్రిజిరేటర్
- స్టర్లింగ్ చక్రం: పునరుత్పాదకంతో కూడిన సమతాప దశలు
- విపర్యామ్య సమతాప వ్యాకోచంలో ఎన్ట్రోపి మార్పు