Przemiany gazowe — co pozostaje stałe

Co się właśnie stało?

Każda przemiana gazu doskonałego spełnia to samo równanie stanu: iloraz $pV/T$ nie zmienia się. Ustalasz jedną wielkość jako stałą, a pozostałe dwie zmieniają się razem tak, by iloraz był zachowany.

Równanie stanu gazu doskonałego:

— p to ciśnienie (Pa), V to objętość (m³), T to temperatura bezwzględna (K), n to liczba moli, R to stała gazowa. Dla dwóch stanów tego samego gazu: $\frac{p_1 V_1}{T_1} = \frac{p_2 V_2}{T_2}$.

Trzy przemiany szczególne:

Na wykresie p–V izoterma to hiperbola, izobara to linia pozioma, a izochora to linia pionowa. Zawsze najpierw wypisz, co jest stałe — to ta wielkość dyktuje kształt krzywej.

Dlaczego temperatura musi być w kelwinach?

Iloraz $pV/T$ działa tylko dla temperatury bezwzględnej. Gdyby podstawić stopnie Celsjusza, przy 0 °C dzieliłbyś przez zero — dlatego zawsze $T[\text{K}] = t[^\circ\text{C}] + 273{,}15$.

Po co Ci to na maturze:

Równanie $\frac{p_1V_1}{T_1}=\frac{p_2V_2}{T_2}$ rozwiązuje niemal każde zadanie o gazie. Chwyt: zaznacz, która wielkość jest stała (skreśl ją po obu stronach), a zostaje prosta proporcja między dwiema pozostałymi.

Zapamiętaj: pV/T = const dla każdej przemiany gazu doskonałego. Izotermiczna → T stała, izobaryczna → p stałe, izochoryczna → V stała. Temperatura zawsze w kelwinach.