Почему газы нагреваются при сжатии основы физики.

Елементарниот модел што го подразбира оваа теорија станува идеален гас. Во идеалниот модел на гас што се разгледува, честичките изгледаат како совршено еластични топчиња кои доаѓаат во контакт едни со други и со површината на садот само за време на судири. Вкупниот волумен на честичките е прилично мал во споредба со волуменот на самиот сад. Таквиот гас совршено ја претставува интеракцијата на постоечките гасови. Главниот проблем што го разгледува оваа теорија е воспоставувањето на врска помеѓу различни параметри на супстанцијата.

Молекуларна кинетичка теорија

Како што се сеќавате од веќе поминатите лекции по физика, кинетичката енергија е директно поврзана со температурата. Температурата е мерка за кинетичката енергија за честичките во процесот на термичко движење. Така, гасот се загрева, а ние дадовме детален одговор зошто гасовите се загреваат при компресирање.

Хетерогени глаголи на руски јазик.  Пример за конјугиран глаголЌе ве интересира: Спротивни конјугирани глаголи на руски. Пример за конјугиран глагол

молекули во сад

Молекуларна физика

 

Врска помеѓу температурата и кинетичката енергија

Да се ​​надеваме дека овој напис се покажа како корисен за вас, а исто така беше интересно за вас да ја прочитате и да стекнете нови знаења од еден од секциите на оваа наука, односно молекуларна физика. Сега без сомнение ќе можете да му објасните на друго лице зошто гасовите се загреваат кога ќе се компресираат. Среќно со вашето понатамошно проучување и познавање на светот околу вас, бидејќи ова е многу интересна и возбудлива активност. Никогаш не застанувајте, и покрај можните тешкотии што може да ви се испречат.

Зошто гасовите се загреваат кога се компресирани? Основи на физиката.

молекули на гас

Физиката е неверојатна наука која може да ги објасни сите процеси што се случуваат на нашата планета. Сепак, новото знаење не е секогаш лесно и лесно да се разбере. Поради оваа причина, ќе одговориме на едно од важните прашања што интересираат многу луѓе во оваа статија. Зошто гасовите се загреваат кога се компресирани?

За да одговориме на ова прашање, треба да се свртиме кон молекуларната физика, бидејќи во овој случај температурата се менува поради промена на движењето на молекулите на супстанцијата во гасовита состојба. Објаснувајќи зошто гасовите се загреваат при компресија, да обрнеме внимание на клипот или друг предмет, со чија помош се јавува компресија. Во овој процес се случуваат многу еластични удари. Волуменот на гасот се намалува, што значи дека се намалува и растојанието помеѓу молекулите на супстанцијата. Овие честички почнуваат почесто да се судираат една со друга, што предизвикува силно зголемување на енергијата што ја произведуваат, што е главната причина зошто гасовите се загреваат при компресирање.

Влада Фролова

  • Дознавате повеќе за положбите на молекулите од бавната стапка на релаксација на притисокот - знаете дека голем дел од волуменот на гасот е измешан во близина на клипот.

Одговори на прашања за коментари

Треба да напоменам дека ако го придвижите клипот екстремно брзо, со брзина споредлива со брзината на звукот на гасот, ќе произведете дополнителна топлина покрај минималната потребна за да се осигура дека ентропијата не се намалува. Дополнителната топлина може да се разбере на два еквивалентни начини:

Ова е интуитивно - логаритамот на бројот на конфигурација е логот на $V^N$ (игнорирајќи N! именител од неразлични честички.

  • Во секоја ситуација кога работи класичната механика, особено за кинетичката енергија на гасовите, температурата е исто како и просечната молекуларна кинетичка енергија. За сите нерелативистички системи, просечната кинетичка енергија во секој атом е $3T\над 2$ во Болцманови единици (k=1). Ова е посебен случај на законот за еднаквост - секој квадратен степен на слобода добива ${kT\над 2}$ енергија во рамнотежа. Поради врската помеѓу температурата и кинетичката енергија, брзините на молекулите во два гаса на иста температура се исти. Значи, откако гасот ќе дојде до рамнотежа со околината, тој ја има истата просечна брзина за молекулите независна од неговиот волумен (ова е теорема за раздвојување на молекуларна кинетичка-енергетски потенцијал-енергија, што е точно дури и кога материјалот се втечнува или зацврстува,

Ова е класична изјава-повеќе-знаете помалку-знаете-знаете, дека колку попрецизно знаете каде се молекулите во гасот, толку понепрецизно знаете колку брзо се движат (колку гасот станува потопол), со постојана информации (ентропија). Ова не е принципот на несигурност на Хајзенберг, тоа е само класична термодијанамика, и овде толкувањето на знаењето е точно, бидејќи ентропијата е мерка на класичното знаење што го имате за микросостојбата. Принципот на квантно механичка несигурност не е изјава за незнаење за скриените променливи, барем не на некој очигледен начин, така што нема прецизна информативна интерпретација како оваа.

Затоа што работите за да го компресирате гасот, а енергијата мора да оди некаде. Молекулите се забрзуваат затоа што се судираат со ѕидот што се движи напред - ако го придвижите ѕидот напред, топката што се одбива од ѕидот се рефлектира дека оди побрзо за двојно поголема од брзината на ѕидот, бидејќи ако се движите заедно со ѕидот, таа се рефлектира на иста брзина.

Зголемување на ентропијата

  • Второто прашање е форма на Максвел демон. Ако знаете кога молекуларните судири доаѓаат со таква прецизност што можете да го поместите ѕидот кога молекулите нема да скокаат, можете да го компресирате гасот без да работите. Но, за да го направите ова, мора да ги добиете и складирате информациите за тоа каде се сите молекули, процес кој бара огромна количина на производство на ентропија. Информациите за молекулите ви овозможуваат да го намалите нивниот волумен без да ја зголемите нивната енергија.

Зголемувањето на ентропијата од промена на температурата од $T_i$ до $T_f$ е дадено со

Каде што $C_v$ е стапката на зголемување на ентропијата по единица температура. Така што релацијата дека ентропијата е константна го дава законот за адијабатско проширување: $V\over T^{C_v}$ е константен, односно односот на апсолутните температури пред и потоа е одредена моќност на односот на волумените после пред.

Намалувањето на ентропијата со намалување на волуменот од $V_i$ до $V_f$ е

$$ NC_V \log({T_f\над T_i}) $$

Постои втор начин да се разбере зголемувањето на температурата. Кога го стискате гасот, го зголемувате вашето знаење за тоа каде се молекулите, го намалувате нивниот волумен на скитници. Ова значи дека, ако ништо друго не се случи, ја намалувате нивната ентропија. Значи, нешто мора да се случило за да знаете помалку за состојбата на универзумот. Ако не им е дозволено да исфрлаат топлина и ентропија во надворешниот универзум, единственото нешто што може да се случи е тие да се движат побрзо, зголемувајќи ја вашата несигурност за тоа колку брзо одат.

$$ N\log({V_f\над V_i}) $$

  • Откако гасот ќе се излади, молекулите на гасот се движат со иста брзина како порано.
  • прекумерно компресирате тенка кожа од гас во близина на клипот, што за момент предизвикува поголем повратен притисок на клипот отколку што гасот вообичаено би правел ако работите бавно ги правите. Значи, правите повеќе работа за брзо компресирање на гасот.

 

Ако компресирате гас, неговата температура ќе се зголеми. Ако компресирате течност или цврста, дали и нивната температура ќе се зголеми?

Зошто јадрата на планетите се ладат?

Ада Кинг

  14,3 K

Астрономија физика космологија квантна механика
Високата температура во јадрата на планетите се должи на исконската температура и постојаното загревање од распаѓањето на радиоактивните елементи во централните региони… Прочитај повеќе

2,6К

Дали е ова нивото на денешната физика?

Коментар на одговорот…Коментар…

Истражувачки хемичар по образование и работно искуство, но се во животот е интересно. Оглас… 11 јуни 2021 година

Да, но поради практичната некомпресибилност на течности и цврсти материи, работата на компресија е мала. Работата е производ на сила и растојание, така што се создава малку топлина. Интересно е, м.п., дали „течните пружини“ засновани на компресибилни силоксан течности силно се загреваат за време на компресија.

407

Коментар на одговорот…Коментар…

Машински инженер по физика на ниски температури. Љубител на стекови, историја, наука. 26.06.2018 г

Кога гасот е компримиран на собна температура, тој се загрева. Ако не се преземе дополнително дејство со него, повторно ќе се олади на собна температура. Но, притисокот ќе остане покачен. Под одредени услови, може да се кондензира во течност, што се случува, на пример, во домашен фрижидер. Од истата причина, јадрата на планетите исто така се ладат. Силата на гравитација, која… Прочитај повеќе

302

Загревањето на литосферата на Земјата се должи на радиоактивното распаѓање на најчестите нестабилни изотопи: ... Прочитај повеќе

Коментар на одговорот…Коментар…

Сè уште е далеку од целосна јасност. Планетата Земја е жив пример за „преживување“ на самоорганизирана, инертна материја во услови заштитени од тешко зрачење. Речиси веднаш по одвојувањето на стопениот тромб од силикатно топење (од други згрутчувани планети на Сончевиот систем), се формирала Магнетосферата, која 5,0 милијарди години ги штитела процесите: „физичко-хемиско-био... Прочитај повеќе

5,8 K

Авторот на одговорот благодатно го избегна прашањето како се формираше „метално јадро“ од „згрутчување на топење на СИЛИКАТ“ ...

Коментар на одговорот…Коментар…

  4 јуни 2021 година

За да се компресираат гасовите, неопходно е да се обезбеди преводно движење на клипот во насока на намалување на волуменот.

Како резултат на еластични судири со клипот, се зголемуваат брзините на молекулите на гасот, што доведува до зголемување на температурата.

image.png

Течностите тешко се компресираат. Но, во исто време, тие исто така се загреваат, иако не толку многу.

Што се однесува до цврстите материи, ако се обидете да ги компресирате, тие може да се деформираат. Исто така, предизвикува топлина.

Јадрата на планетите секако се ладат, но не толку брзо како во почетната фаза од нивното формирање.

За многу милиони години, јадрото на Земјата останува жешко (6-7 илјади степени). Постојат неколку причини за ова.

Тоа се висок притисок (околу 4 милиони атмосфери), енергијата на распаѓање на радиоактивните елементи и триењето помеѓу различните слоеви на јадрото додека се лизгаат еден против друг (внатрешното јадро со надворешното и надворешното со обвивката).

2,1 K

Коментар на одговорот…Коментар…

✓ Температурата на течностите и цврстите материи практично НЕ се зголемува со зголемување на притисокот. За разлика од гасовите, тие не се компресибилни.
✓ Јадрата на планетите се ладат многу бавно - може да се каже дека практично НЕ се ладат, а еве зошто.


0 replies on “Почему газы нагреваются при сжатии основы физики.”

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *