fizik
TRANSCRIPT
Transformarea politrop
a
LICEUL TEORETIC „MIRON COSTIN” PASCANI
Batalan Mihaela & Prodan Valentina
Profesor indrumator:dl Cazacu Ion
Clasa aX-a C
2010-2011
Cuprins
1. Definitii Teorii
2. Reprezentare grafica
3. Eseu-biografia
4. Probleme
5. Surse
1 Transformare politrop ă este acea transformare pentru care căldura molară a unui gaz de masă dată se
menţine constantă (V = const , C = const ), legea procesului fiind: pV n = const.
n : exponent politropic ( constantă caracteristică fiecărui
proces politrop)n ∈ [ -∞,+ ∞].
C : căldura molară (coeficient caloric având valoarea egală cu cădura schimbată de 1kmol de
substanţă pentru a varia temperatura sistemului cu un grad – [C]SI = J/mol Kde sistem ).
Transformarea politropa reprezinta o transformare de stare generala, care defineste procesele
termodinamice in cursul carora agentul termic schimba energie sub forma de carldura si lucru
mecanic cu mediul exterior si in care se modifica
toti parametrii de stare p,V,T.Un exemplu de astfel de transformare apare într-un cilindru închis.
Lucrul mecanic produs de piston este obţinut atât din căldura provenită din mediul ambiant, cât şi din
energia internă a sistemului.
In practica, destinderea sau comprimarea gazelor nu se poate realize in mod riguros adiabatic si nici izotermic .In procesele reale , schimbul de caldura
dintre agentul termic si mediu nu poate fi impiedicat complet , pentru o izolare adiabatica , dupa cum nu poate fi nici intensificat atat de mult
incat temperature agentului sa se mentina constanta in timpul procesului
termodinamic .Procesele reale de comprimare sau destindere din instalatiile termice pot fi
considerate transformari politrope .
Lucrul mechanic al transformarii politrope va fi :
l12=p1V 1−p2V 2
n−1=R (T 1−T2)
n−1=p1V 1
n−1[1−( p2/ p1)
((n−1)/n)]
Definind caldurile specifice:. C p=C v+R putem spune ca ele depind de natura transformării (la p = const. respectiv la v
= const). Dacă transformarea este oarecare, adică politropă, se defineşte căldura specifică politropă cn ca fiind
căldura primită de unitatea de masă în această transformare politropă pentru a-şi mări temperatura cu
unitatea de grad.
pV n = const n=C−C p
C−CV
2.Rprezentare grafica a politropei p
n=0
n=1 1<n
n= ∞ n=k
V
Cazuri particulare
Tipul procesului Definiţie Legea procesului
Izoterm( politropa cu n = 1)
= constT = const
pV = constant
Izobar( politropa cu n = 0)
= constp = const
VT = const , V = V0 (1+ t)V0 : volumul gazului la temperatura t0 = 00C : coeficient de dilatare izobară (1/273,15 grad-
1)t : temperatura măsurată în grade Celsius
Izocor( politropa cu n -> ∞)
= constV = const
pT = const , p = p0 (1+t)p0 : presiunea gazului la pemperatura t0 = 00C : coeficientul termic al presiunii (1/273,15 grad-1)
Adiabatic( politropa cu n = )
proces în care sistemul nu schimbă căldură cu exteriorulQ = 0
pV = const, TV(-1) = const, p(1-)T = const : exponent adiabatic( = Cp/Cv, Cp, Cv : coeficienţi calorici ( căldura molară izobară/ izocoră)
Cp =
Q p
νΔt , Cv =
Q v
νΔt
Qp, QV :cădura schimbată de cantitatea de gaz () ,izobar/ izocor, pentru a produce o variaţie a temperaturii cu T.
Joseph Louis Gay-Lussac
Joseph Louis Gay-Lussac (1778-1850) a fost un chimist si fizician francez cunoscut datorita studiilor lui asupra proprietatilor fizice ale gazelor. El s-a nascut in St. Leonard si si-a facut studiile la Politehnica École si la École des Ponts et Chaussées in Paris. Dupa
ce a devenit expert in mai multe domenii el devine profesor de fizica la Sorbonne din 1808 pana in 1832.
In 1804 face ascensiuni cu balonul pentru a studia fortele magnetice si pentru a observa compozitia si temperatura aerului la altitudini
diferite. In 1809 el formuleaza legea gazelor care mai este asociata cu numele lui. Conform legii combinarii volumelor, volumele gazelor
implicate intr-o reactie chimica, atat a reactantilor cat si a produsilor de reactie sunt in raport de numere mici si intregi. In
1809 Gay-Lussac a lucrat la prepararea potasiului si a borului si a studiat proprietatile clorinei si acidului hidrocianic. In domeniul chimiei industriale el a adus imbunatatiri in diferite procese de
fabricare si testare.
Pe langa acestea el el a confirmat prezenta iodului in alge si i-a dat acestuia numele.
Legeal ui Gay-Lussac stabileste o dependenta intre volumul unui gaz si temperatura cand presiunea se mentine constanta.
Un proces la care participa un sistem dat (m=ct.) sub presiune constanta se numeste proces izobar.
Realizari:
1802 - Gay-Lussac a formulat prima lege, -Lussac Legea lui Gay ,
afirmând că în cazul în care masa şi presiunea unui gaz sunt constante,
atunci creşte volumul de gaz ca liniar cu creşterea temperaturii. Acest
lucru este uneori scris ca T k V =, unde k este o constantă dependentă
de tipul, masa, presiune şi a gazului şi T este temperatura pe o scară
absolută. (În ceea ce priveşte legea gazului ideal , k = n R / P.)
1804 - El şi Jean-Baptiste Biot a făcut o -balon cu aer cald ascensiunea
la o înălţime de 6.4 km într-o investigaţie timpurie a lui atmosfera
P ă mântului . El a vrut să colecteze probe de aer la diferite înălţimi să
înregistreze diferenţele de temperatură şi umiditate.
1805 - Împreună cu prietenul său şi colaborator ştiinţific Alexander von
Humboldt , a descoperit că compoziţia atmosferei nu se schimbă odată
cu scăderea presiunii (creşterea altitudine). Ei au descoperit de
asemenea că apa este format din două părţi de hidrogen şi o parte de
oxigen (în volum).
1808 - A fost co-descoperitor de bor .
1810 - În colaborare cu Louis Thenard, el a dezvoltat o metodă de
analiză cantitativă elementară prin măsurarea CO 2 şi O 2 evoluat prin
reacţia cu clorat de potasiu.
1811 - Gay-Lussac a recunoscut iod ca un element nou, descrise
proprietăţile sale, şi a sugerat iode numele.
1824 - El a dezvoltat o versiune îmbunătăţită a biuretei care a inclus un
braţ lateral, şi a inventat termenii " pipeta "şi" biureta "într-un
document 1824 cu privire la standardizarea unor soluţii indigo.
În Paris , o stradă şi un hotel lângă Sorbona sunt numite după el, ca
sunt un pătrat şi o stradă în oraşul său natal, Saint-Léonard-de-Noblat .