Wirtualne laboratorium/Fizyka/Termodynamika/Przemiany gazowe — co pozostaje stałe

Przemiany gazowe — co pozostaje stałe

Wybierz typ przemiany gazu i zmieniaj parametr. Zobacz wykres p-V i sprawdź, co pozostaje stałe: temperatura (izoterma), ciśnienie (izobara) czy objętość (izochora). Wszystkie spełniają równanie stanu pV/T=const.

Przemiany gazowe — co pozostaje stałe
Fizyka · Termodynamika · Przemiany gazowe (FIZ.TERM.PP.02)
Typ przemiany
Temperatura TT (p = 150 kPa stałe)300 K
W przemianie izotermicznej stała jest:
ciśnienie p
150 kPa
objętość V
2.00 L
temperatura T
300 K
pV/T
1.00
🎯 Wyzwanie: trafuj ciśnienie
seria: 0

Dam Ci docelowe ciśnienie — dobierz przemianę i parametr (suwak), by je uzyskać. pV/T = nR.

Co się właśnie stało?

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

Równanie stanu gazu doskonałego:

pVT=const=nR\dfrac{pV}{T} = \text{const} = nR

— 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: p1V1T1=p2V2T2\frac{p_1 V_1}{T_1} = \frac{p_2 V_2}{T_2}.

Trzy przemiany szczególne:

pV=const⏟izoterm. T=constVT=const⏟izobar. p=constpT=const⏟izochor. V=const\underbrace{pV=\text{const}}_{\text{izoterm. }T=\text{const}} \qquad \underbrace{\tfrac{V}{T}=\text{const}}_{\text{izobar. }p=\text{const}} \qquad \underbrace{\tfrac{p}{T}=\text{const}}_{\text{izochor. }V=\text{const}}

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

Po co Ci to na maturze:

Równanie p1V1T1=p2V2T2\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.

Model poglądowy · Wirtualne laboratorium NexTutor

Spodobał Ci się eksperyment? Udostępnij go.

Jest darmowy — podeślij znajomym ze szkoły.

Teoria i wzory

Równanie stanu gazu

Wszystkie przemiany gazu doskonałego spełniają: pVT=const\dfrac{p V}{T} = \text{const}

Trzy przemiany szczególne

  • izotermiczna (T=constT=\text{const}): pV=constpV = \text{const} — prawo Boyle'a-Mariotte'a; wykres pp-VV to hiperbola,
  • izobaryczna (p=constp=\text{const}): VT=const\dfrac{V}{T} = \text{const}, czyli V∝TV \propto T,
  • izochoryczna (V=constV=\text{const}): pT=const\dfrac{p}{T} = \text{const}, czyli p∝Tp \propto T.

Wspólne źródło

Każda z przemian to szczególny przypadek równania stanu gazu doskonałego (Clapeyrona): pV=nRTpV = nRT.

Oznaczenia: pp — ciśnienie, VV — objętość, TT — temperatura bezwzględna (w kelwinach), nn — liczba moli, RR — stała gazowa.

Uczysz? Umieść ten eksperyment na swojej stronie.

Darmowy widget — wklej na stronę szkoły, bloga lub notatki. Linkuje do pełnej wersji.

Uczysz w klasie albo korepetujesz? Prowadź uczniów w NexTutor →

Najczęstsze pytania

›

Co jest stałe w przemianie izotermicznej?

Temperatura; wtedy pV=const (prawo Boyle’a-Mariotte’a), a wykres p-V to hiperbola.

›

Czym różnią się izobara i izochora?

W izobarze stałe jest ciśnienie (V∝T), w izochorze — objętość (p∝T).

›

Skąd bierze się równanie pV/T=const?

To równanie stanu gazu doskonałego (Clapeyrona) — łączy wszystkie trzy przemiany jako przypadki szczególne.

Teoria (klasa): FIZ.2.4.1 → Lekcja maturalna: FIZ.M.4.2 →

Powiązane eksperymenty

Kondensat Bosego-Einsteina — piąty stan skupienia →Druga zasada termodynamiki — kierunek przepływu ciepła i entropia →Pierwsza zasada termodynamiki — ΔU = Q + W →Sprawność Carnota — granica silnika cieplnego →Ciepło właściwe — Q = mcΔT →