Legea izoterma

1. Legeaizoterma Grupa 1 : - Andreica Alex Dros Aurelian GhiurutanCristian CiupeMadalina

2. Transformari ale gazului ideal Numim transformare izotermă transformarea pe parcursul căreia numărul de moli şi temperatura sistemului termodinamic rămân nemodificate În oricare stare de echilibru a gazului ideal, între parametrii care caracterizează starea acestuia există relaţia dată de ecuaţia de stare:pV = nRT Legea transformării izoterme: Presiunea gazului ideal este invers proporţională cu volumul gazului:p=(nRT) *1/V p=nRT=const Dacă utilizezi forma legii transformării izoterme, obţii imediat: p1V1=p2V2 . Relaţia obţinută îţi permite să calculezi oricare dintre parametrii variabili ai gazului ideal, dacă îi cunoşti pe ceilalţi trei.

3. Într−o transformare izotermă, parametrii variabili sunt presiunea şi volumul gazului. Într−un sistem de axe, în care una dintre axe este presiunea, iar cealaltă este volumul, fiecărei stări a gazului îi corespunde un punct de coordonate (p, V), numite coordonate Clapeyron.

4. Energia internă a gazului ideal depinde doar de temperatura acestuia, astfel că, într−o transformare izotermă energia internă nu se modifică pentru că nu se modifică temperatura gazului: Din principiul I al termodinamicii, în cazul unei transformări izoterme, obţii: De aici, obţii imediat:

5. Deoarece energia internă a gazului ideal nu se modifică, dacă gazul primeşte energie sub formă de căldură, o va elibera sub formă de lucru mecanic. Reciproc, dacă primeşte energie sub formă de lucru mecanic, o va elibera sub formă de căldură. Calculul lucrului mecanic transferat într−un proces izoterm este dificil, deoarece presiunea se modifică pe parcursul procesului. Poţi însă aproxima transformarea izotermă ca fiind o succesiune de transformări izobare şi izocore, care urmăresc transformarea izotermă oricât de aproape doreşti .

6. Aproximare mai fină presupune însumarea ariilor mai multor "fâşii" de arie mai mică. Calculul conduce la următorul rezultat: Rezultă imediat pentru cantitatea de căldură schimbată de gazul ideal cu mediul într−un proces izoterm

7. Un gaz ideal se află într−o stare iniţială, caracterizată de parametrii (p1, V1, n,  T). Gazul participă la o transformare izotermă până într−o stare finală, caracterizată de parametrii (p2, V2, n, T) O transformare izotermă a unui gaz ideal.

8. LegeaBoyle-Mariotte Legea Boyle-Mariotte este una din principalele legi alegazelorşi a fost enunţată de Robert Boyle în anul 1662 şi de cătreEdmeMariotte în anul 1676. Robert Boyle La temperatură constantă, volumul unui gaz variază invers proporţional cu creşterea presiunii unde p este presiunea în scară absolută, iar V este volumul masei de gaz. Atunci când variază temperatura gazului o dată cu modificarea presiunii, legea capătă o formă mai generală, numitărelatialuiClaperyon pV = MRT unde: p este presiunea în scară absolută (N/m2), M este masa gazului considerat (kg), T este temperatura absolută a acestuia (K), R reprezintă constanta gazului respectiv (J/kg K). Relaţia de mai sus, prin împărţirea cu masa M , se mai poate scrie sub forma: sau unde ρreprezintă densitatea (măsurată în kg/m³) şi v volumul specific (măsurat în m³/kg) ale gazului considerat. Grafic cu datele originale ale experimentului lui Boyle În tabelul următor se poate vedea modificarea volumului unui gaz funcţie de presiune.