В сосуде закрытом поршнем находится при комнатной температуре воздух: термодинамика / Задача по термодинамике / Физика

Задание 9 ЕГЭ по физике 2023: теория и практика

Русский язык Математика (профиль) Математика (база) Обществознание История Биология Физика Химия Английский язык Информатика Литература

Задание 1 Задание 2 Задание 3 Задание 4 Задание 5 Задание 6 Задание 7 Задание 8 Задание 9 Задание 10 Задание 11 Задание 12 Задание 13 Задание 14 Задание 15 Задание 16 Задание 17 Задание 18 Задание 19 Задание 20 Задание 21 Задание 22 Задание 23 Задание 24 Задание 25 Задание 26 Задание 27 Задание 28 Задание 29 Задание 30

За это задание ты можешь получить 1 балл. Уровень сложности: базовый.
Средний процент выполнения: 64%
Ответом к заданию 9 по физике может быть целое число или конечная десятичная дробь.

Разбор сложных заданий в тг-канале

Посмотреть

Задачи для практики

Задача 1

Определите мощность кипятильника, который за 5 минут нагревает 210 г воды от 14◦C до температуры кипения. Потерю энергии не учитывать. Ответ выразите в (Вт) и округлите до целых.

Решение

Дано:

$t=5=5·60=300$c

$m=0.21$кг

$t_1=14°C$

$t_2=100°C$

$N-?$

Решение:

Мощность по определению равна: $N={A}/{t}={Q}/{t}={cm(t_-t_1)}/{t}$(1), где $m$ — масса воды, $c$ — удельная теплоемкость воды $c=4200$Дж/кг·°C. Подставим числовые значения в (1), имеем: $N={4200·0.21·(100-14)}/{300}=252.84$Bт. После округления до целых: 253 Вт

Ответ: 253

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 2

Сколько керосина необходимо сжечь, чтобы 50 л воды нагреть от 20◦C до кипения? КПД нагревателя равен 35%.

7·35%}={4.2·5·8}/{4.3·35}=1.1$кг.

Ответ: 1.1

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 3

В подвальном помещении относительная влажность воздуха 70%, а парциальное давление водяных паров 2100 Па. Чему равно давление насыщенных паров при той же температуре? Ответ выразите в (кПа).

Решение

Дано:

$p=2100$Па

$ϕ=70%$

$p_н-?$

Решение:

Относительная влажность воздуха равна: $ϕ={p}/{p_н}·100%$, откуда давление насыщенных паров $p_н$ равно: $p_н={p·100%}/{ϕ}={2100·100%}/{70%}=3000=3$кПа.

Ответ: 3

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 4

Определите КПД нагревателя, расходующего 80 г керосина на нагревание 3 л воды на 90 К. Удельная теплота сгорания керосина 4,3·10

7 Дж/кг. Ответ выразите в (%) и округлите до целых. {-2}}·100%={1134000}/{3440000}·100%=32.965%=33%$.

Ответ: 33

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 5

Определите относительную влажность воздуха при комнатной температуре, если парциальное давление пара при этой температуре равно 1167 Па, а давление насыщенного пара равно 2333 Па. Ответ выразите в % и округлите до целых.

Решение

Дано:

$p=1167$Па

$p_0=2333$Па

$ϕ-?$

Решение:

Относительная влажность воздуха равна: $ϕ={p}/{p_0}·100%$, где $p$ — парциальное давление пара, $p_0$ — давление насыщенного пара. Подставим числа: $ϕ={1167}/{2333}·100%=0.5·100%=50%$.

Ответ: 50

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 6

Относительная влажность воздуха 65%, давление насыщенного пара в нём при некоторой температуре равно 3,4 кПа. 3}/{100%}=2210=2.21$кПа.

Ответ: 2.21

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 7

Относительная влажность воздуха в закрытом сосуде под поршнем составляет 65%. Какой станет относительная влажность воздуха в сосуде, если объём воздуха в нём изотермически уменьшить в 2 раза за счёт движения поршня? Ответ выразить в (%).

Решение

Дано:

$T=const$

$ϕ_{от.в.}=65%$

$V_2={V_1}/{2}$

Решение:

Из теории известно, что при $T=const$ и уменьшении объема, увеличивается давление по закону Менделеева-Клайперона $PV=υRT$. Тогда как $P∼ϕ_{от.в.}$, но более чем 100% быть не может.

Ответ: 100

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 8

Относительная влажность воздуха при температуре 100◦С составляет 60%. Чему равно парциальное давление водяных паров, содержащихся в воздухе? Ответ выразить в (кПа).

Решение

Дано:

$T=100°C$

$ϕ_{от}=60%$

$P_{вп}-?$

Решение:

Известно, что для $T=100°C$ давление насыщенного пара $P_*=100$кПа. Тогда $ϕ={P_{вп}}/{P_*}·100⇒P_{вп}=0.6·100=60$кПа.

Ответ: 60

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 9

Давление насыщенного водяного пара при 24◦С равно 22,4 мм рт. ст., а при 13◦С — 11,23 мм рт. ст. Определите относительную влажность воздуха при температуре 24◦С, если точка росы равна 13◦С. Ответ выразите в процентах и округлите до целых. Ответ выразите в (%).

Решение

Дано:

$p_{н.п.24°C}=22.4$мм.рт.ст.

$p_{н.п.13°C}=11.23$мм.рт.ст.

$ϕ_{24°C}-?$

Решение:

Если точка росы 13°C, значит парциальное давление данного водяного пара равно давлению насыщенного водяного пара при температуре 13°C: $p_{24°C}=p_{н.п.13°C}$. Тогда влажность воздуха при температуре 24°C: $ϕ_{24°C}={p_{24°C}}/{p_{н. 5$ Па. Ответ выразите в (кПа).

Решение

Дано:

$p_{нв}-?$

$T=100°C$

Решение:

По определению давления насыщенного пара при $T=100°C$. Составляет 100кПа.

Ответ: 100

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 13

В сосуде с подвижным поршнем находятся вода и её насыщенный пар. Если одновременно увеличить в 2 раза температуру сосуда и его объём, то как увеличится его давление? В ответ запишите: примерно в _ раз(а).

Решение

Объём сосуда не влияет на давление насыщенного пара. Влияние температуры на давление насыщенного пара можно определить по уравнению Менделеева-Клайперона $pV=υRT$. Если температуру увеличить в 2 раза, то и давление увеличится в 2 раза.

Ответ: 2

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 14

Относительная влажность воздуха в цилиндре под поршнем равна 40%. Воздух изотермически сжали, уменьшив его объём в три раза. Какова стала относительная влажность воздуха? Ответ выразите в (%).

Решение

Дано:

$ϕ_{отн}=40%$

$T=const$

$V_2

$V_2={V_1}/{3}$

$ϕ_{отн}-?$

Решение:

Насыщенный пар подчиняется уравнению Менделеева-Клайперона: $ϕ={n}/{n_{нп}}·100%; n_{нп}$ — не изменяется ($T=const$)

$n=0.4n_{нп}$, следовательно, уменьшение в 3 раза приведет к увеличению $n=1.2=n_{нп}$, но $n=n_{нп}$ это максимум (насыщенный пар).

Ответ: 100

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 15

Относительная влажность водяного пара в сосуде при температуре 100◦С равна 62%. Какова плотность этого пара? Ответ округлите до сотых. Ответ выразить в (кг/м³).

Решение

Дано:

$ϕ_{отн}=62%$

$T=100°C$

$ρ_{вп}-?$

Решение:

Относительная влажность это отношение парциального давления паров воды в газе к равновесному давлению паров при данной температуре $ϕ={p}/{p_{нп}}$.

{-2}}≈85%$.

Ответ: 85

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 17

Парциальное давление водяного пара в 1,25 раза меньше, чем давление насыщенного пара при той же температуре. Чему равна относительная влажность воздуха? Ответ выразите в (%).

Решение

Дано:

$p_п=p$

$p_н=1.25p$

$ϕ-?$

Решение:

Относительная влажность воздуха определяется как: $ϕ={p_п}/{p_н}·100%$, где $p_п$ — парциальное давление газа; $p_н$ — давление насыщенного газа при той же температуре, тогда имеем: $ϕ={p_п}/{p_н}·100%={p·100%}/{1.25p}=80%$

Ответ: 80

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 18

Какое количество теплоты получает 4 моля одноатомного идеального газа в процессе, график которого изображён на рисунке? Ответ выразите в (кДж) и округлите до десятых. 5$Па

$T_1=250K$

$T_2=750K$

$R=8.31{Дж}/{моль·К}$

$Q_{12}-?$

Решение:

Запишем I начало термодинамики: $Q_{12}=A_{12}+∆U_{12}$(1), где $A_{12}=p·∆V$, т.к. $V=const$ (процесс изохорный, то $∆V=0$ и работа газа $A_{12}=0$Дж).

$∆U_{12}={i}/{2}·υ·R∆T={i}/{2}υR(T_2-T_1)$(2) — изменение внутренней энергии газа, где $R$ — универсальная газовая постоянная.

Подставим (2) в (1) и найдем $Q_{12}: Q_{12}={i}/{2}υR(T_2-T_1)$(3)

Подставим числовые значения в (3): $Q_{12}={3}/{2}·4·8.31·(750-250)=24930Дж=24.9кДж$

Ответ: 24.9

Показать решение

Бесплатный интенсив

Показать еще

Для доступа к решениям необходимо включить уведомления от группы Турбо в вк — это займет буквально 10 секунд. Никакого спама, только самое важное и полезное для тебя. Ты всегда можешь запретить уведомления.

Включить уведомления

Бесплатный интенсив по физике

3 огненных вебинара, домашние задания, беседа курса, личный кабинет, связь с преподавателем и многое другое.

Курс стартует 4 сентября. Бесплатный интенсив

Задание 9 из ЕГЭ по физике

Все для самостоятельной подготовки к ЕГЭ

Зарегистрироваться

Русский язык Математика (профильная) Математика (базовая) Обществознание Физика История Биология Химия Английский язык Литература Информатика География

Задания Варианты Теория

Задание 1 Задание 2 Задание 3 Задание 4 Задание 5 Задание 6 Задание 7 Задание 8 Задание 9 Задание 10 Задание 11 Задание 12 Задание 13 Задание 14 Задание 15 Задание 16 Задание 17 Задание 18 Задание 19 Задание 20 Задание 21 Задание 22 Задание 23 Задание 24 Задание 25 Задание 26 Задание 27 Задание 28 Задание 29 Задание 30

За это задание вы можете получить 1 балл на ЕГЭ в 2023 году

Разбор сложных заданий в тг-канале:

Посмотреть

Задача 1

Относительная влажность воздуха при 20◦С равна 69%. Каково давление насыщенных паров при 20◦С, если при этом парциальное давление водяного пара в воздухе равно 1,61 кПа? Ответ выра…

Задача 2

На рисунке изображена зависимость давления p насыщенного водяного пара от температуры t. Точкой A на этом графике обозначено состояние пара, находящегося в закрытом сосуде. Чему ра…

Задача 3

Днём при 20◦С относительная влажность воздуха была 60 %. Сколько воды в виде росы выделится из каждого кубического метра воздуха, если температура ночью понизилась до 8◦С? Ответ ок…

Задача 4

При температуре 19◦С влажность воздуха составляла 70 %. При какой температуре выпадет роса? Таблица плотности насыщенных паров воды приведена ниже.

t, ◦C

10

11

12

13

14

15

16

17…

Задача 5

Влажность воздуха равна 60%. Если показания сухого термометра составляют 14◦С, то каковы показания влажного? Ответ выразите в (◦ C).

Задача 6

При нормальном атмосферном давлении некоторая жидкость закипает при 78$°$С. Чему равно давление насыщенных паров жидкости при данной температуре? Ответ в кПа.

Задача 7

Идеальная тепловая машина работает в интервале температур 227-527$°$С. Каков её КПД? Ответ в %.

Задача 8

В сосуд, в котором находилось некоторое количество воды при температуре 20$°$, долили 2 л воды, взятой при температуре 80$°$С. Определите первоначальное количество воды в сосуде, если …

Задача 9

В сосуде под поршнем находится влажный воздух с относительной влажностью 20%. Какой будет относительная влажность воздуха в сосуде, если его объём изотермически уменьшить в 2 раза?…

Задача 10

Воду, нагретую до температуры кипения, начинают испарять. Из предложенного перечня выберите два правильных утверждения.

1. Температура воды увеличивается.
2. Температура воды остаётся п…

Задача 11

На сколько градусов нагреется стакан воды объёмом 250 мл, если ему сообщить 15,75 кДж теплоты? Ответ в $◦$C. (Удельная теплоёмкость воды 4200 ${Дж}/{кг°C}$

Задача 12

Железный брусок массой 2,5 кг нагрели от 40$°$С до 60$°$С. Какое количество теплоты получил брусок? Ответ выразите в кДж и округлите до целого числа. (Удельная теплоёмкость железа 460 …

Задача 13

Какова относительная влажность воздуха, если парциальное давление водяного пара, находящегося в воздухе, в 8 раз меньше давления насыщенного пара при той же температуре? Ответ в %.…

Задача 14

Каково отношение абсолютных температур холодильника и нагревателя идеального теплового двигателя мощностью 35 кВт, если он отдаёт холодильнику 15 кДж теплоты каждую секунду? Ответ …

Задача 15

Тепловая машина работает по циклу Карно. {-2}$ кг водяных паров. Чему будет равна относительная влажность воздуха в квартире, если пло…

Задача 18

Какое количество теплоты необходимо передать 2 моль идеального одноатомного газа, находящегося при комнатной температуре (20$°$С), чтобы его объём изобарно увеличить в 2 раза? Ответ …

Задача 19

Относительная влажность воздуха в сосуде под поршнем составляет 55%. Чему будет равна относительная влажность воздуха в сосуде, если в нём изотермически сжать воздух, уменьшив объё…

Задача 20

Для неизменной массы газа состояние $p∆ V = νR∆ T$ ($p$ — давление газа, $∆V$ — изменение его объёма, $∆ T$ — изменение температуры, $ν$ — количество вещества) . Какой процесс описан выше?

1 2 3

Задача девять посвящена тепловому равновесию и уравнению состояния. Разработчики разделили все варианты вопросов на две примерно равные части. Первая из них посвящена уравнению Клапейрона-Менделеева, вторая — основному уравнению МКТ (молекулярно-кинетической теории). Это уравнение объясняет зависимость макроскопических параметров (давления, объёма, температуры) жидкостей и газов, и для успешного ответа на этот вопрос ученику придется предварительно повторять материал всего курса физики из средней и старшей школы.

Все варианты задания 9 построены одинаково: учащемуся предлагается текстовое (к примеру, «абсолютная температура газа уменьшилась в два раза, в то время, как концентрация молекул увеличилась в два раза»), графическое или табличное описание какого-либо процесса, происходящего в веществе. Ученик должен ответить на конкретно поставленный вопрос, рассчитав нужное числовое значение и записав его в качестве краткого ответа. Если ответом является десятичная дробь, в задании будет обязательно оговорено условие ее округления.

Несмотря на то, что тема молекулярно-кинетической теории обычно не любима школьниками, девятый номер обычно не вызывает у экзаменуемых никаких сложностей. Однако затягивать с его решением не стоит, так как время на прохождение всего испытания ограничено регламентом.

<< Задание 8

Задание 10 >>

Популярные материалы

Составим твой персональный план подготовки к ЕГЭ

14.2: Факторы, влияющие на давление газа

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Идентификатор страницы

53821

Давление воздуха в баскетбольном мяче должно быть отрегулировано так, чтобы мяч отскакивал на нужной высоте. Перед игрой судьи проверяют мяч, бросая его с высоты плеча и наблюдая, как далеко он отскакивает. Что сделал бы судья, если бы мяч отскочил недостаточно высоко или слишком высоко?

Давление внутри контейнера зависит от количества газа внутри контейнера. Если баскетбольный мяч не отскакивает достаточно высоко, судья может исправить ситуацию, используя ручной насос и добавив в мяч больше воздуха. И наоборот, если мяч отскакивает слишком высоко, судья может выпустить немного воздуха из мяча.

Факторы, влияющие на давление газа

Напомним из кинетико-молекулярной теории, что частицы газа движутся хаотично и прямолинейно до тех пор, пока они упруго не столкнутся либо с другими частицами газа, либо с одной из стенок сосуда. Именно эти столкновения со стенками контейнера определяют давление газа. Для описания состояния газа используются четыре переменные: давление \(\left( P \right)\), объем \(\left( V \right)\), температура \(\left( T \right)\) , и количество газа, измеренное количеством молей (\left( n \right)\). Мы рассмотрим отдельно, как объем, температура и количество газа влияют на давление пробы газа в замкнутом пространстве.

Количество газа

На рисунке ниже показано, что происходит, когда воздух добавляется в жесткий контейнер . Жесткий контейнер — это контейнер, который не может расширяться или сжиматься. Стальная канистра является примером жесткого контейнера.

Рисунок \(\PageIndex{1}\): Увеличение давления с увеличением количества частиц газа. (CC BY-NC; CK-12)

Канистра слева содержит газ под определенным давлением. Присоединенный воздушный насос затем используется для удвоения количества газа в баллоне. Поскольку канистра не может расширяться, увеличенное количество молекул воздуха будет ударяться о внутренние стенки канистры в два раза чаще, чем раньше. В результате давление внутри канистры удваивается. Как вы можете себе представить, если в жесткий контейнер постоянно добавлять все больше и больше воздуха, он может в конце концов лопнуть. Уменьшение количества молекул в жестком контейнере имеет противоположный эффект, и давление снижается.

Объем

Давление также зависит от объема контейнера. Если объем контейнера уменьшается, у молекул газа остается меньше места для перемещения. В результате они будут чаще ударяться о стенки емкости, а давление возрастает.

На рисунке ниже показан баллон с газом, объем которого регулируется регулируемым поршнем. Слева поршень в основном выдвинут, и манометр показывает определенное давление. Справа поршень сдвинули так, что объем закрытой части контейнера, где находится газ, сократился вдвое. Давление газа удваивается. Увеличение объема сосуда имело бы обратный эффект, и давление газа уменьшилось бы.

Рисунок \(\PageIndex{2}\): Уменьшение объема газа привело к увеличению давления газа. (CC BY-NC; CK-12)

Температура

Было бы очень нецелесообразно ставить банку с супом на костер, не продувая ее. При нагревании банка может взорваться. Кинетико-молекулярная теория объясняет, почему. Воздух внутри жесткой банки с супом получает больше кинетической энергии за счет тепла, исходящего от костра. Кинетическая энергия заставляет молекулы воздуха двигаться быстрее; они ударяются о стенки контейнера чаще и с большей силой. Увеличение давления внутри может в конечном итоге превысить прочность банки, и она взорвется. Дополнительным фактором является то, что суп может начать кипеть, что приведет к еще большему количеству газа и большему давлению внутри банки.

На рисунке ниже показан баллон с газом (слева) при комнатной температуре \(\left( 300 \: \text{K} \right)\). Справа цилиндр нагревали до тех пор, пока температура по Кельвину не удвоилась до \(600 \: \text{K}\). Кинетическая энергия молекул газа увеличивается, поэтому столкновения со стенками сосуда теперь более сильные, чем раньше. В результате давление газа удваивается. Снижение температуры имело бы обратный эффект, и давление замкнутого газа уменьшилось бы.

Рисунок \(\PageIndex{3}\): Повышение температуры вызывает повышение давления. (CC BY-NC; CK-12)

Резюме

• Увеличение количества молекул газа при неизменном объеме контейнера увеличивает давление.
• Уменьшение объема контейнера увеличивает давление газа.
• Повышение температуры газа в жестком контейнере увеличивает давление.

---

Эта страница под названием 14.2: Факторы, влияющие на давление газа, распространяется под лицензией CK-12 и была создана, изменена и/или курирована Фондом CK-12 через исходный контент, отредактированный в соответствии со стилем и стандартами платформы LibreTexts; подробная история редактирования доступна по запросу.

ЛИЦЕНЗИЯ ПОД

1. Наверх

• Была ли эта статья полезной?

1. Тип изделия

   Раздел или Страница

   Автор

   Фонд СК-12

   Лицензия

   СК-12

   Программа OER или Publisher

   СК-12

   Показать страницу TOC

   № на стр.

2. Теги

   1. источник@https://flexbooks.ck12.org/cbook/ck-12-chemistry-flexbook-2.0/

термодинамика — Что происходит с температурой при сжатии идеального газа?

Задавать вопрос

спросил 8 лет, 7 месяцев назад

Изменено 4 года, 1 месяц назад

Просмотрено 109 тысяч раз

$\begingroup$

Меня это немного смущает. Из закона Шарля я знаю, что при постоянном давлении объем газа прямо пропорционален его абсолютной температуре, т. е.

$$\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}$$

Соответственно, при сжатии температура газа будет уменьшаться. Но в Лекциях по физике, том 1 Фейнмана написано:

Предположим, что поршень движется внутрь, так что атомы медленно сжимаются в меньшее пространство. Что происходит, когда атом попадает в движущийся поршень? Очевидно, он набирает скорость от столкновения. […] Таким образом, атомы «горячее», когда они отрываются от поршня, чем они были до удара по нему. Следовательно, все атомы, находящиеся в сосуде, наберут скорость. Это означает, что когда мы медленно сжимаем газ, температура газа увеличивается .

(Постоянное давление?) Итак, это противоречит закону Чарльза. Почему это происходит? Кто прав? Или они оба правильные? Я смущен. Помощь.

• термодинамика
• давление
• температура
• идеальный газ
• объем

$\endgroup$

3

$\begingroup$

На ваш вопрос нет однозначного ответа, поэтому вы немного запутались. Чтобы полностью определить вашу проблему, вы должны точно указать, как и обменивается ли газ теплом с окружающей средой и как и даже сжимается ли он. При рассуждениях всегда следует ссылаться на полный газовый закон $P\,V=n\,R\,T$. Обычно рассматриваются следующие ситуации:

1. Закон Шарля: Давление на объемный газ постоянно . Никакой работы газ не совершает над своим окружением, и при этом газ не совершает никакой работы над своим окружением, поршнем или чем-то еще во время любого изменения. Температура газа равна температуре окружающей среды. При повышении/понижении температуры окружающей среды тепло передается газу/отводу и соответственно увеличивается/уменьшается его объем, так что давление газа может оставаться постоянным: $V = n\,R\,T/P$; с константой $P$ вы можете получить закон Чарльза; 9{-1}$;

2. Адиабатический: Теплота не передается между газом и окружающей средой, когда он сжимается / совершает работу. Опять же, вы думаете о газе в цилиндре с поршнем. Это прототипическая ситуация, о которой говорит Фейнман. Нажимая на поршень и изменяя объем $V\maps на V-{\rm d}V$, вы выполняете работу $-P\,{\rm d}V$. Эта энергия остается с газом, поэтому она должна проявляться как увеличение внутренней энергии, поэтому температура должна повышаться. Возьмите насос для велосипедных шин, держите палец над выпускным отверстием и сильно и быстро сожмите его другой рукой: вы обнаружите, что можете значительно нагреть воздух внутри него (осторожно прикоснитесь губами к стенке цилиндра, чтобы почувствовать поднимающийся воздух). температура). Эта ситуация описывается $P\,{\rm d}V = -n\,\tilde{R}\,{\rm d} T$. Внутренняя энергия пропорциональна температуре и количеству молекул газа и отрицательна, если объем увеличивается (в этом случае газ действует на окружающую среду). Но константа $\tilde{R}$ не совпадает с $R$: она зависит от внутренних степеней свободы. Например, двухатомные молекулы могут накапливать колебательную, а также кинетическую энергию, поскольку длина их связи колеблется (вы можете думать о них как о удерживаемых вместе упругими пружинами, накапливающими энергию). Итак, когда мы используем газовый закон для исключения $P = n\,R\,T/V$ из уравнения $P\,{\rm d}V = -n\,\tilde{R}\,{\ rm d} T$ получаем дифференциальное уравнение: 9{\gamma-1} = \text{const}$, где $\gamma=\frac{R}{\tilde{R}}+1$ называется показателем адиабаты и представляет собой отношение удельной теплоемкости газа при постоянном давлении к удельной теплоемкости при постоянном объеме.

   $\endgroup$

   1

   $\begingroup$

   Рассмотрим два устройства: Демонстрационный прибор газового закона измеряет температуру и давление во время сжатия. Это устройство медленно опускает поршень в тонкостенном контейнере, что в основном приводит к повышению давления при повышении температуры обычно менее чем на один градус. Сравните это с огнестрельным шприцем, в котором поршень в хорошо изолированном контейнере забивается молотком, создавая достаточно сильное изменение температуры, чтобы зажечь хлопок.

   Объяснение: Демонстрационный прибор для газового закона — это, прежде всего, устройство для изотермического сжатия (медленное и с плохой изоляцией), а пожарный шприц — это устройство для адиабатического сжатия (быстрое и с хорошей изоляцией). Это может происходить двумя путями: либо вы можете изолировать систему настолько хорошо, что теплопередача будет незначительной, либо вы можете сделать процесс настолько быстрым, что не будет хватать времени для теплообмена (все механизмы теплопередачи — теплопроводность). , конвекция, диффузия и излучение — требуют много времени).

   Насколько быстрым должен быть процесс, чтобы он был адиабатическим, зависит от того, насколько хорошо изолирована система. Если система очень хорошо изолирована, адиабатические процессы могут быть намного медленнее, чем при плохой изоляции системы. Даже если система вообще не изолирована, существует некоторая временная шкала, ниже которой любой процесс становится адиабатическим. Например, расширение взлетающего в атмосферу воздушного посылки примерно адиабатическое.

   Напротив, изотермические процессы обязательно протекают медленно, поскольку они требуют теплопередачи, чтобы оставаться при той же температуре, что достигается при нахождении в тепловом равновесии с некоторым резервуаром. Процесс будет изотермическим только в том случае, если он происходит в масштабах времени, превышающих масштаб времени, необходимый для эффективной теплопередачи.

   $\endgroup$

   $\begingroup$

   Вам нужно прочитать об эффекте Джоуля-Томпсона в Википедии. В идеальном газе не происходит изменения температуры ни при сжатии, ни при расширении. Единственными газами, которые приближаются к идеальным при комнатной температуре, являются гелий, водород и неон. На самом деле они слегка охлаждаются при сжатии и нагреваются при расширении при комнатной температуре. Это можно изменить при очень низких температурах. Большинство неидеальных газов, таких как азот, кислород и углекислый газ, нагреваются при сжатии и охлаждаются при расширении.