TREŚĆ:
Zadanie 11.
Używając małego metalowego cylindra zamkniętego tłokiem, który mógł poruszać się praktycznie bez tarcia, wykonano doświadczenie w układzie przedstawionym na rysunku.
Gdy wodę w naczyniu podgrzano od temperatury do , tłok przesunął się w górę. Ustalono, że objętość powietrza zamkniętego tłokiem zwiększyła się od do .
Wyznacz, korzystając tylko z podanych informacji oraz z własności przemian gazowych, temperaturę zera bezwzględnego w skali Celsjusza.
ROZWIĄZANIE:
Dane:
Szukane:
Rozwiązanie:
Tłok może poruszać się swobodnie, więc ciśnienie powietrza zamkniętego w cylindrze jest przez cały czas równe ciśnieniu atmosferycznemu (tłok jest w równowadze). Ciśnienie się nie zmienia - mamy zatem przemianę izobaryczną.
Korzystamy z prawa przemiany izobarycznej:
gdzie:
- objętości gazu w dwóch różnych stanach,
- temperatury gazu w dwóch różnych stanach.
Temperatury w powyższym równaniu muszą być wyrażone w kelwinach. Jeśli zero bezwzględne leży w temperaturze , to temperaturę w kelwinach zapiszemy jako:
gdzie:
- temperatura w kelwinach,
- temperatura w stopniach Celsjusza,
- przesunięcie skali Celsjusza.
Wówczas:
gdzie:
- temperatury gazu w dwóch różnych stanach wyrażone w stopniach Celsjusza.
Wyznaczamy wzór na przesunięcie skali Celsjusza, zaczynamy od wymnożenia na krzyż:
Wstawiamy dane liczbowe:
Odpowiedź: Zero bezwzględne w skali Celsjusza wynosi około .
Ola Wołoszyn
Nauczycielka fizyki
Zobacz lekcje, które wyjaśnią temat krok po kroku:
Tutaj pojawi się lista Twoich książek
Zaloguj się i zacznij tworzyć ją już teraz.
