Τρίτη, 22 Απριλίου 2008

Εκτόνωση αερίου.

Το δοχείο Α του σχήματος περιέχει μια ποσότητα αερίου σε πίεση 2·105 Ν/m2 και θερμοκρασία 300Κ και συνδέεται μέσω στρόφιγγας με άλλο κενό δοχείο Β, ίσου όγκου. Τα τοιχώματα των δύο δοχείων είναι θερμομονωτικά. Το αέριο στο Α δοχείο βρίσκεται σε ισορροπία. Αυτό σημαίνει ότι: ......................... 
Ανοίγουμε τη στρόφιγγα. Τότε:
α) Όλο το αέριο θα περάσει στο Β δοχείο.
β) Θα περάσει μια ποσότητα αερίου στο Β δοχείο, μέχρι η πίεση να γίνει ίση με 2o105Ν/m2.
γ) Θα περάσει μια ποσότητα αερίου στο Β δοχείο και η πίεση θα είναι η ίδια και στα δύο δοχεία.
i. Κατά την παραπάνω μεταβολή:
  • Η πίεση …........................
  • Η πυκνότητα του αερίου …........................
  • Ο αριθμός μορίων ανά μονάδα όγκου …........................
  • Η θερμοκρασία του αερίου …........................
  • Η εσωτερική ενέργεια του αερίου …........................
ii. Να υπολογίσετε τις μεταβολές:
α) Της μέσης κινητικής ενέργειας των μορίων του αερίου.
β) της τετραγωνικής ρίζας της μέσης τιμής των τετραγώνων των ταχυτήτων.
iii. Να χαρακτηρίσετε σαν σωστές ή λαθεμένες τις παρακάτω προτάσεις:
α) Κατά την βίαιη μεταφορά αερίου από το Α στο Β δοχείο, η κινητική ενέργεια των μορίων αυξήθηκε.
β) Η παραπάνω μεταβολή είναι αντιστρεπτή γιατί αφού τα μόρια κινούνται άτακτα και τυχαία, μπορεί κάποια στιγμή όλα τα μόρια να βρεθούν στο Α δοχείο και έτσι να επιστρέψουμε στην αρχική κατάσταση.
iv. Να παραστήσετε τη μεταβολή σε άξονες P-V.
v. Έστω τώρα ότι το δοχείο Α, που περιέχει την ίδια ποσότητα αερίου, κλείνεται με έμβολο. Μετακινούμε αργά το έμβολο προς τα δεξιά με τέτοιο τρόπο, ώστε η θερμοκρασία του αερίου να παραμένει πάντα σταθερή, μέχρι να διπλασιαστεί ο όγκος του αερίου.
α) Να χαρακτηρίσετε σαν σωστές ή λαθεμένες τις παρακάτω προτάσεις:
Α. Η πίεση παραμένει σταθερή.
Β. Η μέση κινητική ενέργεια των μορίων παραμένει σταθερή.
Γ. Το αέριο παίρνει ενέργεια μέσω έργου.
Δ. Το αέριο αποβάλει θερμότητα στο περιβάλλον.
Ε. Η εσωτερική ενέργεια του αερίου αυξήθηκε.
ΣΤ. Η μεταβολή αυτή είναι αντιστρεπτή.
β) Να παραστήσετε την μεταβολή σε άξονες P-V

.

.
.

Δεν υπάρχουν σχόλια: