Teôria kinetika momba ny entona sy ny lalàna voalohany momba ny thermodynamics - olana sy vahaolana
1. Ao anaty fitoeran-javatra misy volume 4 litatra ny entona idealy ary 3 atm ny tsindriny (1 atm = 105 Nm -2 ) . Hafanaina amin'ny tsindry tsy miova avy amin'ny 27 ° C ka hatramin'ny 87 ° C ny entona idealy. Ny fahafahan'ny entona manafana dia 9 JK -1 . Inona ny volume farany amin'ny entona ary ny fiovan'ny angovo anatiny?
vahaolana
Dingana isobarika (tsindry tsy miova)
Fantatra:
Ny habetsahan'ny entona voalohany (V 1 ) = 4 litatra
Ny mari-pana voalohany amin'ny entona (T 1 ) = 27 o C + 273 = 300 K
Ny mari-pana farany an'ny entona (T 2 ) = 87 o C + 273 = 360 K
Ny tsindrin'ny entona (P) = 3 atm = 3 x 10 5 Nm -2
Ny fahafahan'ny entona mamoaka hafanana (C) = 9 JK -1
Tadiavo: Ny habetsahan'ny entona farany (V 2 ) sy ny fiovan'ny angovo anatiny (ΔU)
vahaolana:
Fantaro ny volume farany amin'ny fampiasana ny equation an'ny lalàn'i Charles (dingana isobarika na tsindry tsy miova):
Ny fiovan'ny volume:
1 litatra = 0.001 m3
Habe voalohany (V 1 ) = 4 (0.001 m 3 ) = 0.004 m 3
Habetsahana farany (V 2 ) = 4.8 (0.001 m 3 ) = 0.0048 m 3
Ny fiovan'ny volume (ΔV) = V 2 – V 1 = 0.0048 m 3 – 0.004 m 3 = 0.008 m 3.
Ny fiovan'ny mari-pana:
Ny fiovan'ny mari-pana (ΔT) = T 2 – T 1 = 360 K – 300 K = 60 K
Fantaro ny fiovan'ny angovo anatiny (ΔU) an'ny entona idealy amin'ny fampiasana ny fampitoviana amin'ny lalàna voalohan'ny termodinamika.
ΔU = Q - W
ΔU = fiovan'ny angovo anatiny, Q = hafanana, W = asa
Fantaro ny asa (W) amin'ny tsindry tsy miova:
W = P ΔV = (3 x 10 5 )(0.0008) = (3 x 10 1 )(8) = (30)(8) = 240 Joule
Fantaro ny hafanana (Q) amin'ny fampiasana ny fitoviana amin'ny fahafahan'ny hafanana (C):
C = Q / ΔT
Q = (C)(ΔT) = (9)(60) = 540 Joule
Fantaro ny fiovan'ny angovo anatiny:
ΔU = Q – W = 540 Joule – 240 Joule = 300 Joule.
2. Misy entona idealy 6 litatra amin'ny 2 atm ao anaty fitoeran-javatra iray (1 atm = 105 Nm -2 ) . Hafanaina avy amin'ny 27 ° C ka hatramin'ny 77 ° C amin'ny tsindry tsy miova ny entona. Raha 5 JK -1 ny fahafahan'ny entona manafana , inona ny volume farany sy ny fiovan'ny angovo anatiny?
vahaolana:
Dingana isobarika (tsindry tsy miova)
Fantatra:
Ny habetsahan'ny entona idealy voalohany (V 1 ) = 6 litatra
Ny mari-pana voalohany amin'ny entona idealy (T1 ) = 27 ° C + 273 = 300 K
Ny mari-pana farany an'ireo entona idealy (T 2 ) = 77 o C + 273 = 350 K
Ny tsindrin'ny entona idealy (P) = 2 atm = 2 x 105 Nm -2
Ny fahafahan'ny entona mamoaka hafanana (C) = 5 JK -1
Tadiavo: Ny volume farany an'ny entona (V 2 ) sy ny fiovan'ny angovo anatiny an'ny entona (ΔU)
vahaolana:
Fantaro ny habetsaky ny entona farany amin'ny fampiasana ny fampitoviana araka ny lalàn'i Charles (fizotran'ny isobarika na tsindry tsy miova):
Ny fiovan'ny volume:
1 litatra = 0.001 m3
Ny volume voalohany (V 1 ) = 6 (0.001 m 3 ) = 0.006 m 3
Ny volume farany (V 2 ) = 7 (0.001 m 3 ) = 0.007 m 3
Ny fiovan'ny volume (ΔV) = V 2 – V 1 = 0.007 m 3 – 0.006 m 3 = 0.001 m 3
Ny fiovan'ny mari-pana:
Ny fiovan'ny mari-pana (ΔT) = T 2 – T 1 = 350 K – 300 K = 50 K
Fantaro ny fiovan'ny angovo anatiny (ΔU) an'ny entona idealy amin'ny fampiasana ny fampitoviana amin'ny lalàna voalohan'ny termodinamika.
ΔU = Q - W
ΔU = fiovan'ny angovo anatiny, Q = hafanana, W = asa
Fantaro ny asa (W) amin'ny tsindry tsy miova:
W = P ΔV = (2 x 10 5 )(0.001) = (2 x 10 2 )(1) = (200)(1) = 200 Joule
Fantaro ny hafanana (Q) amin'ny fampiasana ny fitoviana amin'ny fahafahan'ny hafanana (C):
C = Q / ΔT
Q = (C)(ΔT) = (5)(50) = 250 Joule
Fantaro ny fiovan'ny angovo anatiny:
ΔU = Q – W = 250 Joule – 200 Joule = 50 Joule.
- Inona avy ireo fiheverana fototra ao amin'ny teoria kinetikan'ny entona?
- Valiny: Ny teoria kinetika momba ny entona dia mihevitra fa: (a) Ny entona dia ahitana poti-javatra madinika maro izay mihetsika tsy tapaka; (b) Ireo poti-javatra ireo dia lavitra ny habeny raha oharina amin'ny habeny; (c) Ny fifandonana eo amin'ny poti-javatra entona, na eo amin'ny poti-javatra iray sy ny rindrin'ny fitoerany, dia elastika (izany hoe, tsy misy angovo kinetika very); (d) Tsy misy hery intermolekiola eo amin'ny poti-javatra entona; ary (e) Ny angovo kinetika antonony an'ny poti-javatra entona dia mifanandrify mivantana amin'ny mari-pana tanteraka amin'ny entona.
- Ahoana no ifandraisan'ny angovo kinetika antonony an'ny molekiola entona amin'ny mari-pana amin'ny entona?
- Valiny: Mifanohitra mivantana amin'ny mari-pana tanteraka (amin'ny Kelvin) an'ny entona ny angovo kinetika antonony an'ny molekiola entona. Rehefa miakatra ny mari-pana, dia mitombo ihany koa ny angovo kinetika antonony an'ny molekiola.
- Inona no maha-zava-dehibe ny aotra tanteraka raha ny fihetsehan'ny molekiola no jerena?
- Valiny: Aotra tanteraka (0 Kelvin) no mari-pana ara-teoria izay ijanonan'ny fihetsehan'ny molekiola rehetra. Maneho ny mari-pana ambany indrindra azo atao izy io izay tsy misy zavatra mangatsiaka kokoa ary tsy misy angovo hafanana tavela ao anaty zavatra iray.
- Inona no lalàna voalohan'ny termodinamika raha ny angovo anatiny, ny hafanana ary ny asa no jerena?
- Valiny: Ny lalàn'ny termodinamika voalohany dia milaza fa ny fiovan'ny angovo anatiny ao amin'ny rafitra iray dia mitovy amin'ny hafanana ampiana ao amin'ny rafitra miiba ny asa ataon'ny rafitra amin'ny manodidina azy: ΔU = Q – W.
- Ao anatin'ny dingana isokorika, inona no mitranga amin'ny asa ataon'ilay na eo amin'ilay rafitra?
- Valiny: Ao anatin'ny dingana isokorika, mijanona ho tsy miova ny volume. Noho izany, tsy misy asa ataon'ny na eo amin'ny rafitra, satria ny asa amin'ny tranga toy izany dia omen'ny asa tsindry-volume, izay ho aotra raha tsy miova ny volume.
- Inona no dikan'ny hoe "idealy" ny entona iray?
- Valiny: Ny entona "ideal" dia iray izay manaraka ny lalàn'ny entona idealy (PV = nRT) amin'ny toe-javatra rehetra momba ny mari-pana sy ny tsindry. Midika koa izany fa manaraka tsara ny foto-kevitry ny teoria kinetika ny entona, tsy misy hery intermolekiola ary fifandonana elastika tonga lafatra.
- Ahoana no iovan'ny gaza tena izy amin'ny fitondran-tenan'ny gaza idealy?
- Valiny: Miala amin'ny fitondran-tena tonga lafatra amin'ny tsindry avo sy mari-pana ambany ny entona tena izy. Izany dia vokatry ny fisian'ny hery intermolekiola sy ny haben'ny molekiolan'ny entona voafetra. Ny fivilian-dalana dia faritana amin'ny alalan'ny fampitoviana van der Waals sy fampitoviana mitovy amin'izany.
-
Nahoana no azo heverina ho lalàn'ny fiarovana ny zavatra ny lalàna voalohan'ny termodinamika?
- Valiny: Azo heverina ho lalàna momba ny fiarovana ny angovo ny lalàna voalohan'ny termodinamika satria milaza izy fa tsy azo foronina na ravana ny angovo, fa afindra na ovaina avy amin'ny endrika iray mankany amin'ny iray hafa fotsiny. Izany dia maneho ny fitsipiky ny fiarovana ny angovo.
