Частина I НАВЧАЛЬНИЙ ДОВІДНИК — З ПРИКЛАДАМИ ТА ЗАВДАННЯМИ

МОЛЕКУЛЯРНА ФІЗИКА І ТЕРМОДИНАМІКА

2. ВЛАСТИВОСТІ ГАЗІВ (ГАЗОВІ ЗАКОНИ)

2.2. ГАЗОВІ ЗАКОНИ

Газові закони визначають кількісну залежність між двома параметрами даної маси газу при фіксованому значенні третього параметра.

Процес, у ході якого один із макроскопічних параметрів незмінної маси даного газу лишається незмінним, називають ізопроцесом.

• Оскільки стан газу визначеної маси характеризується трьома макроскопічними параметрами (p, V і Т), то таких процесів також три:

• ізотермічний — ізопроцес, який відбувається за незмінної температури;

• ізобарний — ізопроцес, який відбувається за незмінного тиску;

• ізохорний — ізопроцес, який відбувається за незмінного об'єму.

2.2.1. ЗАКОН БОЙЛЯ - МАРІОТТА (ІЗОТЕРМІЧНИЙ ПРОЦЕС)

Т = const, ∆T = 0 , m = const.

Ізотермічний процес описується законом Бойля — Маріотта: для даної маси газу добуток тиску газу на його об'єм є постійним, якщо температура газу не змінюється:

p₁V₁= p₂V₂, або pV = const.

Ізотерма — графік залежності між параметрами даної маси газу за незмінної температури (рис. 2.1).

Рис. 2.1

♦ Ізотермічний процес проходить повільно, оскільки він зумовлений теплообміном з навколишнім середовищем.

2.2.2. ЗАКОН ГЕЙ-ЛЮССАКА (ІЗОБАРНИЙ ПРОЦЕС)

р = const, ∆р = 0, m = const.

Ізобарний процес описується законом Гeй-Люссака: для даної маси газу відношення об'єму і температури є постійним, якщо тиск газу не змінюється:

= , або = const.

Ізобара — графік залежності між параметрами стану даної маси газу за незмінного тиску (рис. 2.2).

Рис. 2.2

2.2.3. ЗАКОН ШАРЛЯ (ІЗОХОРНИЙ ПРОЦЕС)

V = const, ∆V = 0 , m = const. Ізохорний процес описується законом Шарля: для даної маси газу відношення тиску газу до його температури є постійним, якщо об'єм газу не змінюється:

= , або = const.

Ізохора — графік залежності між параметрами стану даної маси газу за незмінного об'єму (рис. 2.3).

Рис. 2.3