TRANSFORMARILE SIMPLE ALE GAZULUI

1. Transformarea izotermă (Legea Boyle – Mariotte) Transformarea izotermă este transformarea în care temperatura şi masa gazului rămân constante. T = constant şi m = constantă Legea transformării izoterme (Legea Boyle-Mariotte) Enunţ: Într-o transformare izotermă, presiunea gazului variază invers proporţional cu volumul gazului. p ∙ V = constant Considerând două stări, iniţială 1 şi finală 2, transformarea izotermă (legea Boyle – Mariotte) poate fi rescrisă sub forma: p1 ∙ V1 = p2 ∙V2

Reprezentare grafica - Transformarea izotermă a) Coordonatele (p, T) p c) Coordonatele (p, V) p1 2 p p2 1 p1 T T T - constant b) Coordonatele (V, T) V p2 V2 2 V1 V2 V V1 1 T T

2. Transformarea izobară (Legea Gay – Lussac) Transformarea izobară este transformarea în care presiunea şi masa gazului rămân constante. p = constant şi m = constantă Legea transformării izobare (Legea Gay – Lussac) Enunţ: Variaţia relativă a volumului unui gaz încălzit la presiune constantă este direct proporţională cu temperatura. (V – V0)/V0 = α ∙ t unde: - V0 este volumul iniţial al gazului - V este volumul final al gazului - α este coeficient de dilatare izobară,  = (1/273,15) grad-¹ = 1/T0 (2) Volumul unui gaz încălzit la presiune constantă creşte liniar cu temperatura. V = V0(1 + α ∙ t) (3) Volumul unui gaz încălzit la presiune constantă este direct proporţional cu temperatura absolută. V1/T1 = V2/T2

Reprezentare grafica - Transformarea izobară a) Coordonatele (p,V) – p constanta b) Coordonatele (p, T) – p constanta p p 1 1 2 2 p p V1 V2 V T1 T2 T d) Coordonatele (V, T) c) Coordonatele (V, t) V V V = V0/T0 ∙T V = V0(1+αt) V0 t -1/α T

3. Transformarea izocoră (Legea lui Charles) Transformarea izocoră este transformarea în care volumul şi masa gazului rămân constante. V = constant şi m = constantă Legea transformării izocore (Legea lui Charles) Enunţ: Variaţia relativă a presiunii unui gaz încălzit la volum constant este direct proporţională cu temperatura. p – p0/p0 = β ∙ t unde: - p0 este presiunea iniţială a gazului - p este presiunea finală a gazului - β este coeficient termic al presiunii β = (1/273,15) grad-¹ = 1/T0 (2) Presiunea unui gaz încălzit la volum constant creşte liniar cu temperatura. p = p0(1 + β∙t) (3) Presiunea unui gaz încălzit la volum constant este proporţională cu temperatu- ra absolută. p1/T1 = p2/T2

Reprezentare grafica - Transformarea izocoră a) Coordonatele (p, V) – V constant b) Coordonatele (V, T) – V constant V p p2 2 1 2 p p1 1 T V V T1 T2 c) Coordonatele (p, t) d) Coordonatele (p, T) p p p = p0(1+β ∙ t) p = (p0/T0) ∙ T p0 -1/ t T

4. Transformarea generală (Ecuaţia Clapeyron – Mendeleev) Transformarea generală este transformarea în care masa gazului rămâne constantă, iar temperatura, presiunea şi volumul se modifică. (p ∙ V)/T = constant => (p1 ∙ V1)/T1 = (p2 ∙ V2)/T2 Observaţie: Legile gazului studiate până aici se pot aplica numai atunci când cantitatea de gaz este constantă! Atunci când cantitatea de gaz se modifică în procesul considerat nu se pot folosi aceste legi.

Ecuaţia termică de stare (Ecuaţia Clapeyron – Mendeleev) Se poate folosi atunci când cantitatea de gaz variază. Ea stabileşte o legătură între parametrii de stare ai gazului ideal: p, V,μ, T şi υ. Se consideră un mol de gaz ideal aflat în condiţii normale de presiune şi tempera- tură: υ – moli (kmoli) de gaz p0 = 1,013 ∙10 N/m² T0 = 273,15 K Vμ0 = 22,43 m³/kmol => p0 Vμ0 = R T0 R – este constanta universală a gazelor pV = υRT = mRT/μ