Fysik
Udvidelse af gas i vakuum
30. december 2006 af
michael_1.g (Slettet)
Jeg har før spurgt om et lignende spørgsmål i https://www.studieportalen.dk/Forums/Thread.aspx?id=281182 , hvor der står, at en ideal gas kun afhænger af temperatuen. Denne gang handler det om udvidelsen af en ideal gas i vakuum.
I en kasse sættes der en skillevæg, så volumen deles i to lige store dele. I den ene del placeres et termometer, der måler temperaturen i kassen ved at registrere de stød, som gasmolekyler rammer termometeret med. Hvis frekvensen af sammenstødene mellem molekylerne og termometeret er stor, betyder det, at molekylernes gennemsnitlige kinetiske energi er stor, hvilket tolkes som en høj temperatur (det kan også betyde, at der er mange molekyler, derfor er stofmængden i eksemplet konstant, så der er proportionalitet mellem E_kin og temperatur). Hvis frekvensen af sammenstødene er lille, er temperaturen lav.
Der kommes så n stofmængde ideal gas-molekyler i kassen.
Så fjernes skillevæggen, sådan så molekylerne har dobbelt så meget plads at bevæge sig i. Derved stiger voluminet og trykket falder. Dette betyder så, at frekvensen, hvorved molekylerne rammer termometeret, også falder, og dette tolkes så som en temperaturnedgang.
Iflg. 1. hovedsætning er E = A + Q eller U = W + Q. Eksperimenter viser, at Q = 0 og da udvidelse foregår mod et vakuum, bliver der ikke udført noget arbejde på omgiveselserne, så A = 0, derfor er deltaU = 0.
Lærebog: "Den indre energi er uafhængig af p og V, og således kun en funktion af T."
Men strider det ikke mod den mikroskopiske tolkning, som jeg har beskrevet?
I en kasse sættes der en skillevæg, så volumen deles i to lige store dele. I den ene del placeres et termometer, der måler temperaturen i kassen ved at registrere de stød, som gasmolekyler rammer termometeret med. Hvis frekvensen af sammenstødene mellem molekylerne og termometeret er stor, betyder det, at molekylernes gennemsnitlige kinetiske energi er stor, hvilket tolkes som en høj temperatur (det kan også betyde, at der er mange molekyler, derfor er stofmængden i eksemplet konstant, så der er proportionalitet mellem E_kin og temperatur). Hvis frekvensen af sammenstødene er lille, er temperaturen lav.
Der kommes så n stofmængde ideal gas-molekyler i kassen.
Så fjernes skillevæggen, sådan så molekylerne har dobbelt så meget plads at bevæge sig i. Derved stiger voluminet og trykket falder. Dette betyder så, at frekvensen, hvorved molekylerne rammer termometeret, også falder, og dette tolkes så som en temperaturnedgang.
Iflg. 1. hovedsætning er E = A + Q eller U = W + Q. Eksperimenter viser, at Q = 0 og da udvidelse foregår mod et vakuum, bliver der ikke udført noget arbejde på omgiveselserne, så A = 0, derfor er deltaU = 0.
Lærebog: "Den indre energi er uafhængig af p og V, og således kun en funktion af T."
Men strider det ikke mod den mikroskopiske tolkning, som jeg har beskrevet?
Svar #1
30. december 2006 af michael_1.g (Slettet)
Rettelse:
"hvor der står, at en ideal gas kun afhænger af temperatuen."
->
"hvor der står, at den indre energi af en ideal gas kun afhænger af temperaturen."
"hvor der står, at en ideal gas kun afhænger af temperatuen."
->
"hvor der står, at den indre energi af en ideal gas kun afhænger af temperaturen."
Skriv et svar til: Udvidelse af gas i vakuum
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.