المحتوى
من الحالات الثلاث للمادة ، تخضع الغازات لأكبر تغيرات في الحجم مع تغير درجة الحرارة وظروف الضغط ، ولكن السوائل تخضع أيضًا للتغيرات. السوائل ليست سريعة الاستجابة لتغيرات الضغط ، لكنها يمكن أن تكون سريعة الاستجابة لتغيرات درجة الحرارة ، اعتمادًا على تكوينها. لحساب التغير في حجم السائل فيما يتعلق بدرجة الحرارة ، تحتاج إلى معرفة معامل التمدد الحجمي. الغازات ، من ناحية أخرى ، جميعها تتوسع وتتقلص أكثر أو أقل وفقًا لقانون الغاز المثالي ، ولا يعتمد تغيير الحجم على تكوينه.
TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم يقرأ)
حساب التغير في حجم السائل مع تغيير درجة الحرارة من خلال البحث عن معامل التمدد (β) واستخدام المعادلة ∆V = V0 x β * ∆T. تعتمد كل من درجة حرارة وضغط الغاز على درجة الحرارة ، لذلك لحساب تغيير الحجم ، استخدم قانون الغاز المثالي: PV = nRT.
التغييرات في حجم السوائل
عندما تضيف حرارة إلى سائل ، فإنك تزيد الطاقة الحركية والاهتزازية للجزيئات التي تتكون منها. نتيجة لذلك ، فإنها تزيد من نطاق حركتها ضمن حدود القوى التي تحتفظ بها سوية. تعتمد هذه القوى على قوة الروابط التي تربط الجزيئات ببعضها البعض وتربط الجزيئات ببعضها البعض ، وتختلف عن كل سائل. معامل التمدد الحجمي - عادة ما يشار إليه بالحرف اليوناني الصغير (β_) - هو مقياس لمقدار معين يتمدده السائل لكل درجة من درجات الحرارة المتغيرة. يمكنك البحث عن هذه الكمية لأي سائل معين في الجدول.
بمجرد معرفة معامل التمدد (β _) _ للسائل المعني ، احسب التغير في الحجم باستخدام الصيغة:
=V = V0 • β * (T1 - تي0)
حيث ∆V هو التغير في درجة الحرارة ، V0 و ت0 هي الحجم الأولي ودرجة الحرارة و T1 هي درجة الحرارة الجديدة.
حجم التغييرات للغازات
تتمتع الجزيئات الموجودة في الغاز بحرية حركة أكبر من حرية الحركة في السائل. وفقًا لقانون الغاز المثالي ، يعتمد الضغط (P) والحجم (V) للغاز بشكل متبادل على درجة الحرارة (T) وعدد مولات الغاز الموجود (ن). معادلة الغاز المثالية هي PV = nRT ، حيث R هي ثابت معروف باسم ثابت الغاز المثالي. في وحدات SI (متري) ، قيمة هذا الثابت هي 8.314 جول مول - درجة K.
الضغط ثابت: إعادة ترتيب هذه المعادلة لعزل مستوى الصوت ، ستحصل على: V = nRT ÷ P ، وإذا كنت تحتفظ بالضغط وعدد المولات ثابت ، لديك علاقة مباشرة بين حجم ودرجة الحرارة: ∆V = nR∆T ÷ P, حيث ∆V يتغير في الحجم و ∆T يتغير في درجة الحرارة. إذا كنت تبدأ من درجة الحرارة الأولية T0 والضغط الخامس0 وتريد أن تعرف حجم في درجة حرارة جديدة T1 تصبح المعادلة:
الخامس1 = + الخامس0
درجة الحرارة ثابتة: إذا حافظت على درجة حرارة ثابتة وتسمح بتغيير الضغط ، تمنحك هذه المعادلة علاقة مباشرة بين الحجم والضغط:
الخامس1 = + الخامس0
لاحظ أن مستوى الصوت أكبر إذا كان T1 أكبر من T0 لكن أصغر إذا P1 أكبر من P0.
الضغط ودرجة الحرارة على حد سواء تختلف: عندما تختلف درجة الحرارة والضغط ، تصبح المعادلة:
الخامس1 = n • R • (T1 - تي0) P (ص1 - ف0) + الخامس0
قم بتوصيل قيم درجة الحرارة والضغط الأولية والنهائية وقيمة الحجم الأولي للعثور على وحدة التخزين الجديدة.