Робота при зміні об’єму газу
Ви знаєте, що внутрішню енергію макроскопічної системи можна змінити, зробивши роботу. Тепер отримаємо формулу для обчислення роботи, що здійснюється макроскопічною системою. Розглянемо найпростішу систему – газ, який може розширюватися або стискатися, але як ціле він не переміщується.
Нехай у горизонтально розташованому циліндрі під поршнем, який може переміщатися без тертя, знаходиться стиснений газ. У цьому стані газ має об’єм V1 і тиск р. Якщо надати поршню свободу, то газ розшириться і пересуне поршень. Припустимо, що поршень вчинить таке мале переміщення, при якому зміною тиску можна буде знехтувати. Тоді обсяг газу стане рівним V2, а тиск залишиться колишнім.
При розширенні газ переміщається на відстань I – 10 = Al під дією сили тиску F. Робота, яку здійснює газ, дорівнює добутку модуля вектора сили F і модуля вектора переміщення
Al : А = F Al.
При цьому вважаємо, що сила F – постійна.
Таким чином, робота газу при незмінному тиску дорівнює добутку його тиску і зміні обсягу.
Отримана формула для обчислення роботи макроскопічної системи справедлива при будь-яких змінах об’єму газу при постійному тиску. Формулу можна застосовувати і в разі малої зміни об’єму газу, при якому прилади не фіксується зміни тиску. Обчисливши послідовно значення роботи для малих змін об’єму і підсумувавши їх, отримують повну Роботу.
Related posts:
- Елементарна робота в термодинаміці Щоб стиснути деякий газ поршнем, до нього необхідно прикласти силу. Так як поршень переміщається на деяку відстань, то над ним відбувається робота. При переміщенні поршня на деяку величину відбувається зміна обсягу газу. Отже, робота йде на зміну обсягу газу. Робота при ізобарному процесі Під час нагрівання газу при постійному тиску газ починає розширюватися, тобто здійснює […]...
- Тиск газу – конспект У тому, що газ тисне на стінки посудини, найпростіше переконатися, поторкавши надутий повітряна кулька або накачаний м’яч. Чому газ чинить тиск? Це може здатися дивним. Адже молекули в газах знаходяться на порівняно великих відстанях один від одного і не “впираються” один в одного – значить, вони не “впираються” і в стінки судини. Через що ж […]...
- Механічна робота Якщо векторна сума сил, прикладених до тіла, дорівнює нулю, то і сумарна робота всіх сил, прикладених до тіла, повинна бути дорівнює нулю. Коли на тіло діє постійна сила Загальне визначення роботи Механічна робота і тіло здійснює в напрямку дії сили переміщення Загальне визначення роботи Механічна робота, то в цьому випадку проводиться робота, яка дорівнює добутку […]...
- Від чого залежить тиск газу? Причина тиску газів пов’язана з хаотичним швидким рухом молекул. Через це молекули газу стикаються з поверхнями. Так як молекул багато, то їх множинні удари створюють тиск. Гази займають весь наданий їм об’єм, так як їх молекули не пов’язані між собою. Зрозуміло, що чим обсяг більший, тим кількість молекул в одиниці об’єму буде менше. Отже, менше […]...
- Рівняння молекулярно-кінетичної теорії ідеального газу Тиск газу на стінку посудини створюється ударами про неї молекул газу, при яких відбувається зміна імпульсів молекул і стінки. Очевидно, тиск газу на стінки посудини тим більше, чим більший імпульс передають молекули стінці, а імпульс молекули, як вам відомо, залежить від маси молекули т0 і від швидкості її руху v. Оскільки макроскопічне тіло складається з […]...
- Робота сили пружності У повсякденному житті часто доводиться зустрічатися з таким поняттям як робота. Що це слово означає в фізиці і як визначити роботу сили пружності? Відповіді на ці питання ви дізнаєтеся у статті. Механічна робота Робота – це скалярна алгебраїчна величина, яка характеризує зв’язок між силою і переміщенням. При збігу напрямки цих двох змінних вона обчислюється за […]...
- Тиск газу: формули Тиск газу – важлива величина, що має не тільки теоретичне, а й практичне значення. Розглянемо формулу тиску газу, що використовується в молекулярній фізиці, з поясненнями, необхідними для кращого розуміння. Для складання формули доведеться зробити деякі спрощення. Молекули є складними системами, що мають багатоступінчате будова. Для простоти розглянемо газові частки в певному посудині як пружні однорідні […]...
- Тиск газу – коротко Молекули газу, безперервно рухаючись, стикаються зі стінками посудини, діючи на них з деякою силою. При ударі об спочиваючу стінку молекула передає їй імпульс. При цьому імпульс самої молекули змінюється. Тиск – параметр макроскопічний, т. є. Характеризує макроскопічну систему в цілому. Його значення залежить від мікроскопічних параметрів: від маси молекул і швидкості їх руху. У різні […]...
- Молярна маса газу Молярна маса – це маса в кілограмах одного благаючи речовини. Оскільки в одному молі міститься однакова кількість структурних одиниць, формула молярної маси має такий вигляд: M = κ × Mr, Де K – коефіцієнт пропорційності; Mr – атомна маса речовини. Молярна маса газу може бути розрахована за рівнянням Менделєєва-Клапейрона: PV = mRT / M, З […]...
- Робота сили тяжіння і потенційна енергія Давайте уявимо собі тіло, яке падає з деякої висоти. Для переміщення цього тіла сила тяжіння робить деяку роботу. При цьому переміщення дорівнює висоті, на якій знаходилося тіло в початковий момент часу. Якщо в формулу роботи замість сили, підставити формулу сили тяжіння, а замість переміщення – висоту на якій знаходилося тіло, то отримана формула буде відповідати […]...
- Механічна робота – коротко Вам належить познайомитися з однієї з теорем динаміки, для чого необхідно згадати такі величини, як механічна робота і механічна енергія. Про вчинення механічної роботи можна говорити в тому випадку, коли тіло переміщається під дією деякої сили. Причому сила не обов’язково повинна сприяти переміщенню тіла: вона може перешкоджати його переміщенню. Наприклад, пересуваючи тумбу з одного місця […]...
- Тиск газу і рідини Навіть газ тисне на будь-яку поверхню. Тиснуть молекули газу, які постійно рухаються і стикаються з поверхнями. Так як газ заповнює весь посудину, то тисне на всі боки. Рідина, там, де вона заповнила посудину, теж тисне на всі боки (тому вода буде виливатися навіть через дірочку збоку, а не тільки знизу). Так як на рідину і […]...
- Рівняння стану ідеального газу – коротко У цій главі ви не зустрінете принципово нових відомостей про газах. Мова піде про наслідки, які можна отримати з поняття температури та інших макроскопічних параметрів. Основне рівняння молекулярнокінетіческой теорії газів впритул наблизило нас до встановлення зв’язків між цими параметрами. Як можна розрахувати масу повітря в кабінеті фізики? Які параметри повітря будуть необхідні для визначення цієї […]...
- Дія рідини і газу на занурене в них тіло Із повсякденного життя відомо, що вага тіла зменшується, якщо занурити його у воду. На цьому явищі заснована, наприклад, плавання суден. Повітряні кулі піднімаються в повітря через існування деякої сили, спрямованої протилежно силі тяжіння. Силу, з якою рідина чи газ діють на занурене в них тіло, називають також силою Архімеда. Розглянемо природу цієї сили. Як відомо, […]...
- Тиск газу Спробуйте розтягнути повітряна кулька руками. У довжину, завширшки. Прикиньте на око або замірте відстань, на яку вам вдалося його розтягнути. Нині ж надійти кульку. І порівняйте довжину і ширину надутого кульки з тим відстанню, на яке вам вдавалося його розтягнути. Практично в ста відсотках випадків виявляється, що повітря, звичайнісінький повітря, яким ви дихаєте, впорався значно […]...
- Тиск газу – фізика Ми вже знаємо, що гази, на відміну від твердих тіл і рідин, заповнюють весь посудину, в якому вони знаходяться. Наприклад, сталевий балон для зберігання газів, камера автомобільної шини або волейбольний м’яч. При цьому газ чинить тиск на стінки, дно і кришку балона, камери або будь-якого іншого тіла, в якому він знаходиться. Тиск газу обумовлено іншими […]...
- Формула тиску рідини і газу Згадаймо, що маса (m) дорівнює щільності (ρ) помноженої на обсяг (V): M = ρV Обсяг (V) обчислюється за формулою: висота (h) помножена на площу (S): V = hS Значить, маса дорівнює: M = ρhS Формулу ваги ми теж вже знаємо: P = gm Підставами в вагу масу: P = gρhS А тиск (p) – це […]...
- Робота. Потужність Механічною роботою називають добуток модуля сили F на шлях s, пройдений точкою докладання цієї сили: А = Fs. Одиницею роботи в СІ є джоуль (Дж). 1 Дж – це робота, що здійснюються силою 1 Н, коли точка прикладання сили проходить шлях 1 м у напрямку дії сили. Таким чином, 1 Дж = 1 H ■ […]...
- Механічна робота і потужність сили Закон збереження енергії – фундаментальний закон природи, дозволяє описувати більшість відбуваються явищ. Опис руху тіл також можливо за допомогою таких понять динаміки, як робота і енергія. Згадайте, що таке робота і потужність у фізиці. Чи збігаються ці поняття з побутовими уявленнями про них? Чи здійснює вчитель фізики механічну роботу під час уроку? Якщо так, то […]...
- Модель реального газу Ідеальний газ – найпростіша модель ваза, найпростіша макроскопічна система. Реальні гази підкоряються законам, записаним для цієї моделі, лише з тією чи іншою мірою точності при певних, не надто високих значеннях тиску і не дуже низьких значеннях температури. Чим більше факторів враховано при побудові моделі, тим точніше вона відображає об’єктивну реальність. Уточнимо модель ідеального газу і […]...
- Робота і потужність серця Протягом однієї систоли правий шлуночок викидає в аорту ударний об’єм крові (60-70 мл). На стільки ж зменшується і обсяг шлуночка: ΔV ≈ 65х10-6 м3. Корисна робота, здійснена серцевим м’язом за одне скорочення, може бути оцінена за формулою: ΔΑ = РсрΔVуд, де ΔVуд – середнє значення ударного об’єму крові, а Рср – середній тиск, що створюється […]...
- Робота при переміщенні заряду в електричному полі На всякий заряд, що знаходиться в електричному полі, діє сила, і тому при русі заряду в полі відбувається певна робота. Ця робота залежить від напруженості поля в різних точках і від переміщення заряду. Але якщо заряд описує замкнену криву, т. Е. Повертається у вихідне положення, то чинена при цьому робота дорівнює нулю, як би не […]...
- Робота сил тертя При відносному русі одного тіла по поверхні іншого виникають сили тертя, тобто тіла взаємодіють один з одним. Однак цей вид взаємодії принципово відрізняється від розглянутих раніше. Найбільш істотною відмінністю є той факт, що сила взаємодії визначається не взаємним розташуванням тіл, а їх відносною швидкістю. Отже, робота цих сил залежить не тільки від початкового і кінцевого […]...
- “Золоте правило” механіки і механічна робота Що таке механічна робота? Ви вже знаєте, що згідно “золотому правилу” механіки при використанні будь-якого простого механізму ми виграємо в силі в стільки ж разів, у скільки разів програємо в дорозі (за умови, що можна знехтувати тертям і масою самих механізмів). А це означає, що твір модуля сили на шлях не. змінюється. Тому можна припустити, […]...
- Робота. Кінетична енергія Продовжимо нашу розмову про результат дії сили. По-перше, сила є причина прискорення (тобто зміни швидкості) тіла, по-друге, якщо сила діє на систему протягом деякого проміжку часу, то результатом цієї дії є зміна імпульсу системи. Зараз ми розглянемо результат дії сили на деякій просторовому інтервалі шляху. Обговоримо тепер загальну ситуацію – тіло рухається по довільній траєкторії, […]...
- Передача тиску рідинами і газами. Закон Паскаля На відміну від твердих тіл окремі шари і молекули рідини або газу можуть вільно переміщатися відносно один одного в усіх напрямках. Досить, наприклад, злегка подути на поверхню води в склянці, щоб викликати рух води. На річці або озері при найменшому подиху вітру з’являються брижі. Рухливістю часток газу і рідини пояснюється, що тиск, вироблене на них, […]...
- Характеристика роботи – фізика Характеристика роботи, грунтується на косинус кута між переміщенням і силою: Максимальне значення буде та робота, у якій кут між переміщенням і силою дорівнює 0 градусів. Робота буде негативною, якщо сила, що прикладається до тіла, спрямована в бік, протилежний до переміщення. Робота дорівнює нулю в тому випадку, коли кут між силою і переміщенням буде 90 градусів. […]...
- Основне рівняння MKT ідеального газу Це рівняння пов’язує між собою макропараметрах p стану ідеального газу і мікропараметр (або), що характеризує рух молекули. Для виведення основного рівняння MKT розглянемо одноатомних ідеальний газ, що знаходиться в термодинамічній рівновазі, тобто в стані, в якому всі макроскопічні параметри залишаються незмінними в часі і по всьому об’єму. Уявімо собі посудину у вигляді куба з довжиною […]...
- Робота і потужність струму: як ми платимо за електроенергію? У кожного з нас вдома є лічильник, за показаннями якого ми щомісяця платимо за електрику. Ми оплачуємо якусь кількість кіловат-годин. Що ж таке ці кіловат-години? За що конкретно ми платимо? Розберемося:) Ми використовуємо електрику з певними цілями. Електричний струм виконує якусь роботу, внаслідок цього і функціонують наші електроприлади. Що ж таке – робота електричного струму? […]...
- Ізотермічний процес – коротко Розглянемо процес, який відбувається при постійній температурі. Ізотермічним називають процес зміни стану термодинамічної системи, що відбувається при постійній температурі. Такий процес можна здійснити, якщо повільно стискати поршнем газ, що знаходиться в циліндрі (рис. 80). При повільному стисканні теплообмін між газом і навколишнім повітрям встигає відбуватися, і температура газу залишається незмінною. Одержимо рівняння, яким можна описати […]...
- Теплові двигуни – коротко В основі даної машини лежить принцип отримання роботи з безперервного руху структурних одиниць речовини. Дане винахід відкрив двері в еру нового технічного прогресу. Робочим тілом для даної машини є газ. Під час його нагрівання поршень двигуна пересувається і тим самим робить роботу. Щоб газ розширився, до нього підводять нагрівач. Розширення відбуватиметься тільки в тому випадку, […]...
- Закон Паскаля Якщо вставити цвях вертикально і вдарити по ньому молотком, то цвях передасть дію молотка по вертикалі, але не вбік. Тверді тіла через наявність кристалічної решітки передають вироблене на них тиск тільки в напрямку дії сили. Рідини і гази (нагадаємо, що ми називаємо їх середовищами) поводяться інакше. У середовищах справедливий закон Паскаля. Закон Паскаля. Тиск, який […]...
- Тиск. Закон Паскаля Тиском р називають відношення модуля сили тиску F, що діє на деяку площу S поверхні, до цієї площі: р = F / S. Одиницею тиску в СІ є тиск, при якому на площу, рівну 1 м2, діє сила тиску, рівна 1 Н. Ця одиниця тиску називається паскаль (Па). Закон Паскаля говорить: тиск, вироблене зовнішніми силами […]...
- Ізобаричний процес – коротко Як і всі тіла, гази при нагріванні розширюються. Продемонструємо це. Закриємо колбу пробкою, в яку вставлена зігнута під прямим кутом скляна трубка (рис. 82). У горизонтальній частині трубки помістимо стовпчик підфарбованою води. При нагріванні колби навіть руками буде видно, як стовпчик води зміщується вправо, а при охолодженні – вліво. У цьому випадку міняються температура і […]...
- Напруження, що виникають при зміні температури У статично невизначених системах виникають напруги при відсутності зовнішніх навантажень не тільки від неточності виготовлення і збірки, а й від зміни температури. Візьмемо стрижень, затиснений нерухомо кінцями при температурі t1. Довжина стержня ℓ, площа поперечного перерізу F, модуль пружності Е. Визначити напруги при зміні температури до t2. З’ясуємо, які сили будуть діяти на стрижень, якщо […]...
- Як працює гідропідсилювач керма? Гідропідсилювач керма перетворює тиску рідини в гідроциліндрі в зусилля спрямоване на поворот колеса, що значно зменшує необхідні зусилля водія для повороту автомобіля. Гідропідсилювач рульового управління це система, що складається з бачка робочої рідини, насоса, розподільника тиску рідини і силового циліндра. Силовий циліндр розділений поршнем на дві порожнини, при збільшенні тиску в одній порожнини поршень зміщується […]...
- Рівняння стану ідеального газу З трьох агрегатних станів речовини найбільш простим для вивчення є газоподібний. У досить розріджених газах відстані між молекулами набагато більше розмірів самих молекул (тоді як у рідинах і твердих тілах молекули “упаковані” дуже щільно). Тому сили взаємодії між молекулами таких газів дуже малі. Для опису розріджених газів у фізиці використовується модель ідеального газу. В рамках […]...
- Обмін газів у легенях і тканинах При вдиху легені заповнюються повітрям, який містить 79 % азоту, 21 % кіслородагі – 0, 03 % вуглекислого газу. В альвеолах відбувається перехід кисню з альвеолярного повітря в кров, а вуглекислого газу – з крові в альвеолярне повітря. Це відбувається за рахунок різного парціального тиску цих газів у повітрі і рідини. Парціальним тиском газу називається […]...
- Закон Паскаля для рідин і газів Природа тиску рідини, газу та твердого тіла відрізняється. Хоча у тисків рідини і газу різна природа, у їх тисків є один однаковий ефект, який відрізняє їх від твердих тіл. Цей ефект, а точніше фізичне явище, описує закон Паскаля. Закон Паскаля стверджує що, вироблене зовнішніми силами тиск в якесь місце рідини чи газу, передається по рідини […]...
- Газовий закон Генрі Цікава фізика виявляється, навіть коли хрумтять пальцями. Закон Генрі, названий так на честь британського хіміка Вільяма Генрі, стверджує, що кількість газу, розчиненого в рідині, прямо пропорційно його тиску над розчином. Передбачається, що система газ – рідина досягла рівноваги і що газ з рідиною хімічно не реагує. Загальноприйнята зараз формула для закону Генрі виглядає як Р […]...