Як називається процес зміни стану газу за сталого об’єму?

Як називається процес зміни стану газу за сталого об’єму

Як називається процес зміни стану газу за сталого об’єму? Це всього лиш непроста фізична загадка, та науковці її давно розгадали. Він має свою назву — ізохорний процес. Це коли ви ловите в банці повітря і зігріваєте, без дозволу йому розширятись. Цікаво?

Відомий ізохорний процес: куди ж він без нього

Без питань, ізохорний процес — це зміна стану газу без зміни об’єму. Якщо простіше, так званий випадок, коли ваш балкон тріщить, а ви відкриваєте бутильована вода в пластикових пляшках, і вони дивно свистять на зимовій спеці. Хто знає, може, це саме така ізохорна зміна! . . .

Особливості процесу

Коли об’єм залишається сталим, все інше починає бавитись. Температура змінюється, тиск божеволіє, а ми спостерігаємо. І починається ця ланцюг реакцій, коли розумієш — наука зайшла далеко. Але не забуваймо, всі ці перетворення газу підкоряються законам ідеального газу.

• Тиск і температура — ось ігра «знайди свою пару». В ізохорному процесі, коли температура збільшується, тиск теж піднімається. Це те саме, коли пічка на кухні розігріває банку консервів — очікуйте вибух.
• Газові закони — закон Шарля відомий кожному школяреві. Він каже, що при сталому об’ємі, відношення температури до тиску залишається постійним.

Ізохора — де це застосовується?

Ізохорні процеси навколо нас. В якійсь мірі це чарівність повсякденного життя. Хімія, фізика, і навіть цистерни нафтозаводів — усюди вони грають свою партію. Ніхто не застрахований від ігор термодинаміки.

1. Побутове використання — тверда консервація їжі та напої в банках.
2. Промисловість — нафта. Гігантські ємності для зберігання вуглеводню створюють умови для ізохоричних перетворень.
3. Наукові експерименти — лабораторні роботи, де об’єм строго контролюється, а тиск і температура відстежуються.

Формули й розрахунки: не так страшно

О, формули, о, закони! Щоб процес зміни стану газу за сталого об’єму був для вас зрозумілим, варто знати кілька основних рівнянь. Так, формули — це безцінна річ, щоб відчути всі нюанси ізохорного процесу. Закон Шарля звучить так:

V = const; P/T = const

Вперед через числа, пробуймо лицарські формули!

Занурюємось у теорію: що там у реальності?

Ось загадка: гази, якісь числа, а діяльність наче стримана. Насправді все простіше. Фізична суть — відривати газоочисник, і бачити, як він б’є паром. Такі-то характеристики… А якщо глибше? Внутрішня енергія газу змінюється тільки за рахунок… О, теплообмін та робота, нещасні (або щасливі, залежно від контексту) ізохорні об’єкти!

Закони термодинаміки: тримайсь!

• Перше зупинення — закон збереження енергії, коли зміни в системі не можуть бути безслідними. В ізохорному процесі виконана робота дорівню є нулю.
• Друге зупинення — при ізохорі внутрішня енергія змінюється тільки через теплообмін.

Тепло, жарко! – як це стосується ізохор?

Паралельна реальність: світ, де ізохорні процеси живуть завдяки теплу. І ось він, жар: коли зуби брязкають від холоду, ми вкриваємося ковдрами. Так само ідеально підходить ідея ізохори. Жарка реальність, де тепло стає основним фактором змін у газах.

Тепло нагріває газ — тиск сягає небес. І тут фізика каже своє вічне: “Жити не можливо без законів газів”. О, ось цікаве спостереження: коли газ під тиском, а об’єм сталий, ваша безтурботність в небезпеці.

Практичне застосування в побуті: і трохи магії

Звичайні речі ховають у собі незвичайну науку. Уявіть собі старий тиск на вашій кухні, амортизатори дивляться здалеку, а газ під ковпаком. Це також світ фізики. Автомобільна підвіска, термоси — всюди застосовуються всі знання ізохорного процесу.

Космос руками фізики: небезпечні висоти?

Коли ми на краю Галкси — або відчуваємо земний відпочинок, або рвемо вітром на Місяць, шкідливі чи корисні, але ізохорні процеси все-таки прибіжать. Тиск в кораблях, що мчать крізь міжгалактичні простори, значно визначається цим самим процесом.

Висновки — підсумки (і дещо більше)

Отож, про що ж йдеться. Коли об’єм нерухомий, з’являється новий герой — зміна стану газу за сталого об’єму. Як називається процес зміни стану газу за сталого об’єму? Ізохоричні чудеса відбуваються всюди. Ускорення та зміни! Нехай тиск і тепло переміщають ваші уявлення про життя. І нехай при кожному вигляді жартівливої пляшки з водою ви пам’ятаєте — це не просто ! . . . це ізохоричний танок . . . елементарний.