Содержание
Из трех состояний вещества газы претерпевают наибольшие изменения объема при изменении температуры и давления, но жидкости также претерпевают изменения. Жидкости не реагируют на изменения давления, но могут реагировать на изменения температуры в зависимости от их состава. Чтобы рассчитать изменение объема жидкости по отношению к температуре, необходимо знать ее коэффициент объемного расширения. С другой стороны, все газы расширяются и сжимаются более или менее в соответствии с законом идеального газа, и изменение объема не зависит от его состава.
TL; DR (слишком долго; не читал)
Рассчитайте изменение объема жидкости при изменении температуры, посмотрев на коэффициент ее расширения (β) и используя уравнение ∆V = V0 x β * ∆T. И температура, и давление газа зависят от температуры, поэтому для расчета изменения объема используйте закон идеального газа: PV = nRT.
Изменение объема жидкости
Когда вы добавляете тепло в жидкость, вы увеличиваете кинетическую и вибрационную энергию частиц, из которых она состоит. В результате они увеличивают диапазон своего движения в пределах сил, удерживающих их вместе как жидкость. Эти силы зависят от силы связей, удерживающих молекулы вместе и связывающих молекулы друг с другом, и различаются для каждой жидкости. Коэффициент объемного расширения - обычно обозначаемый строчной греческой буквой бета (β_) --_ является мерой количества, которое конкретная жидкость расширяет на степень изменения температуры. Вы можете посмотреть это количество для любой конкретной жидкости в таблице.
Как только вы узнаете коэффициент расширения (β _) _ для рассматриваемой жидкости, рассчитайте изменение объема по формуле:
ΔV = V0 • β * (T1 - Т0)
где ΔV - изменение температуры, В0 и т0 начальный объем и температура и Т1 это новая температура.
Изменения громкости для газов
Частицы в газе имеют большую свободу движения, чем в жидкости. Согласно закону идеального газа давление (P) и объем (V) газа взаимно зависят от температуры (T) и количества молей присутствующего газа (n). Уравнение идеального газа имеет вид PV = nRT, где R - постоянная, известная как постоянная идеального газа. В единицах СИ (метрических) значение этой константы составляет 8,314 Дж ÷ моль - градус К.
Давление постоянноеПереставляя это уравнение для выделения объема, вы получаете: V = nRT ÷ P, и если вы поддерживаете постоянное давление и количество молей, вы имеете прямую зависимость между объемом и температурой: ∆V = nR∆T ÷ P, где ∆V - изменение объема, а ∆T - изменение температуры. Если вы начнете с начальной температуры T0 и давление V0 и хочу узнать объем при новой температуре Т1 уравнение становится:
В1 = + V0
Температура постояннаЕсли вы сохраняете постоянную температуру и позволяете давлению меняться, это уравнение дает вам прямую связь между объемом и давлением:
В1 = + V0
Обратите внимание, что объем больше, если T1 больше чем Т0 но меньше, если P1 больше чем P0.
Давление и температура варьируются: Когда температура и давление изменяются, уравнение становится:
В1 = n • R • (T1 - Т0) ÷ (П1 - П0) + V0
Введите значения для начальной и конечной температуры и давления и значение для начального объема, чтобы найти новый объем.