Каков физический смысл термического коэффициента давления

Термический коэффициент — давление

Термический коэффициент давления Р показывает, на какую долю своей величины при 0 С увеличивается в процессе с постоянным объемом давление газа с повышением температуры на каждый градус. [1]

Термический коэффициент давления при постоянном объеме V также обращается в нуль при абсолютном нуле температуры. [2]

Термический коэффициент давления газа численно равен коэффициенту объемного расширения. [3]

Коэффициент ар называется термическим коэффициентом давления , а. [4]

Величину а называют термическим коэффициентом давления . [5]

Этот коэффициент у называется термическим коэффициентом давления газа . [6]

Относительный коэффициент давления называют также термическим коэффициентом давления . [7]

С, величина у называется термическим коэффициентом давления . [8]

Этот коэффициент — у называется термическим коэффициентом давления газа . [10]

Для полиэтиленоксида разного молекулярного веса измерен термический коэффициент давления при постоянном объеме: YB ( dP / dT) v в интервале температур от 20 до 200 С при давлении до 400 атм. [11]

К, а р — — — термический коэффициент давления , который характеризует относительное увеличение давления газа при нагревании его на один градус. [12]

К, ар — р / роТ — термический коэффициент давления , который характеризует относительное увеличение давления газа при нагревании его на один градус. [13]

Эта величина, обозначаемая 5, носит название термического коэффициента давления . [14]

Пользуясь графиком, определить, какое значение имел бы термический коэффициент давления газа , если бы за начальное принималось давление при 100 С. [15]

1. Рассчитайте теоретическое значение термического коэффициента объемного расширения по формуле (8).

2. Рассчитайте объем воздуха Vo, соответствующий температуре 0 о С по формуле (26).

3. Рассчитайте термический коэффициент объемного расширения по формуле (29), используя рассчитанное значение tgb для графика зависимости V(Т). Сравните полученный результат с теоретическим значением.

4. По графику зависимости р(Т) экстраполяцией в область значений Т = 273 К найдите значение ро.

5. Рассчитайте термический коэффициент давления по формуле (33), используя рассчитанное значение tgj для графика зависимости р(Т). Сравните полученный результат с теоретическим значением.

Приложение

Уравнение, которое связывает макроскопические параметры состояния для идеального газа, называют уравнением Менделеева Клапейрона. Оно имеет вид

(1),

Сжимаемость идеального газа. Изотермический коэффициент сжимаемости. Свойство газа, как и всякого другого тела, изменять давление при изменении объема называется сжимаемостью. Если изменение объема происходит так, что температура газа при этом не меняется, то сжимаемость характеризуется изотермическим коэффициентом сжимаемости c,который определяется как относительноеизменение объема, вызывающее изменение давления на единицу. Очевидно, что

(2)

где dV – изменение объема газа, вызывающее изменение давления на величину dp; V– первоначальный объем (относительным изменением какой-либо величины и называется отношение изменения этой величины к ее первоначальному значению). Индекс Ту производной показывает, что она берется при Т = const.

Для идеального газа легко вычислить значение c. Продифференцировав уравнения состояния (1), и учтя, что , получаем:

(3)

Подставив (3) в (2), получим, что для идеального газа

(4).

Знак минус в выражении (4) указывает на то, что увеличение объема приводит к уменьшениюдавления. Изотермический коэффициент сжимаемости идеального газа равен, таким образом, обратной величине его давления и измеряется в системе СИ в единицах м 2 /Н. С ростом давления величина c уменьшается, так как чем больше давление, тем меньше у газа возможностей для того, чтобы еще больше сжиматься.

Изобарный коэффициент расширения.

Изобарный коэффициент расширения aрможет быть представлен в виде, аналогичном коэффициенту сжимаемости:

(5).

Он представляет собой относительное изменение объема при изменении температуры на 1 К при изобарическом процессе.

Продифференцировав (1) при условии, что р = const, m = const, получим

(6).

Подставив (6) в (5), получим

(7).

То есть коэффициент объемного расширения идеального газа при постоянном давлении равен обратной величине абсолютной температуры. При 0°С, например, он равен 1/273 К -1 .

Изохорный коэффициент давления

Изохорный коэффициент давления aV определяют как

(8).

Он представляет собой относительное изменение давления при изменении температуры на 1 К при изохорическом процессе.

Продифференцировав (1) при условии, что V = const, m = const, получим

(9).

Подставив (9) в (8), получим

(10).

Выражение (10) совпадает с полученным ранее выражением (7) для коэффициента объемного расширения идеального газа при постоянном давлении. То есть для идеального газа (и для всех разреженных газов) aр = aVи не зависят от рода газа. С точки зрения молекулярно-кинетической теории одинаковые значения термических коэффициентов для всех газов объясняются тем, что молекулы газа в среднем находятся на больших по сравнению с их размером расстояниях друг от друга. Особенности межмолекулярных сил для различных газов в этих условиях не сказываются.

Список литературы

1. Матвеев А.Н. Молекулярная физика. – М. Высшая школа, 1981.

2. Кикоин А.К., Кикоин И.К. Молекулярная физика. – С.-Пб:Лань. 2008 – 484 с.

3. Иродов И.Е. Физика макросистем. – М.: Наука, 2004.

4. Гершензон Е.М., Малов Н.Н., Мансуров А.Н. Молекулярная физика. – М.: АСАDEMA, 2000.

5. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. – М.: Высшая школа, т. 2, 3. 1981.

6. Трофимова Т. И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 1998.

7. Шебалин О.Б. Молекулярная физика. – М.: Высшая школа, 1978.

8. Физический энциклопедический словарь. – М.: Советская энциклопедия, 1983.

1. Какой газ называется идеальным?

2. При каких условиях реальный газ можно считать идеальным?

3. Напишите уравнения состояния для идеального газа?

4. В чем заключается закон Бойля – Мариотта?

5. В чем заключается закон Гей-Люссака?

6. В чем заключается закон Шарля?

7. Каков физический смысл термического коэффициента давления?

8. Каков физический смысл термического коэффициента объемного расширения?

9. Выведите законы изопроцессов из уравнения состояния идеального газа.

10. Изобразите графики изопроцессов в координатах р(V), V(T), p(T).

11. Выведите формулы для расчета универсальной газовой постоянной, используемые в работе (25), (31), (35).

12. Выведите формулы (29), (33) для расчета термических коэффициентов, используемые в работе.

Последнее изменение этой страницы: 2016-09-13; Нарушение авторского права страницы

Страницы работы

Содержание работы

Министерство путей сообщения

государственный университет путей сообщения

Лабораторная работа 104

Коэффициента давления газа

Если объем некоторой массы газа поддерживать постоянным, то давление от температуры будет зависеть линейно.

где – давление газа при 0°С,

– давление газа при t°С,

– термический коэффициент давления газа.

Термический коэффициент давления показывает, на какую часть увеличивается первоначальное давление газа, находящегося при 0°С при нагревании на 1°С в постоянном объеме.

Для реальных газов термический коэффициент давления – величина, зависящая от давления и температуры. Зная два значения давления, соответствующее двум различным значениям температур можно найти средний термический коэффициент давления каза для этого интервала температур.

Цель работы: определить термический коэффициент давления воздуха.

Если тогда

из графика . Значит .

Оцените статью
Добавить комментарий