Свойства газов — страница 5

  • Просмотров 8349
  • Скачиваний 546
  • Размер файла 70
    Кб

теннисного мяча увеличивается, если его ударить во встречном направлении ракеткой). Надвигаю­щийся поршень передает отражающейся от него молекуле дополнительную энергию. Поэтому внутренняя энергий газа при сжатии возрастает. При отскакивании от удаляю­щегося поршня скорость молекулы уменьшается, ибо моле­кула совершает работу, толкая отходящий поршень. По­этому расширение газа, связанное с отодвиганием поршня или слоев

окружающего газа, сопровождается совершением работы и приводит к уменьшению внутренней энергии газа. Итак, сжатие газа внешней силой вызывает его нагрева­ние, а расширение газа сопровождается его охлаждением. Это явление в некоторой мере имеет место всегда, но осо­бенно резко заметаю тогда, когда обмен теплотой с окружающими телами сведен к минимуму, ибо такой обмен может в большей или меньшей степени компенсировать

изменение температуры. Процессы, при которых передача теплоты настолько нич­тожна, что ею можно пренебречь, называют адиабатиче­скими. Возвратимся к вопросу, поставленному в начале главы. Как обеспечить постоянство температуры газа, не­смотря на изменения его объема? Очевидно, для этого надо непрерывно передавать газу теплоту извне, если он расши­ряется, и непрерывно отбирать от него теплоту, передавая ее окружающим телам,

если газ сжимается. В частности, температура газа остается достаточно постоянной, если рас­ширение или сжатие газа производится очень медленно, а передача теплоты извне или вовне может происходить с до­статочной быстротой. При медленном расширении теплота от окружающих тел передается газу и его температура сни­жается так мало, что этим снижением можно пренебречь. При медленном сжатии теплота, наоборот, передается от газа к

окружающим телам, и вследствие этого температура его повышается лишь ничтожно мало. Процессы, при которых температура поддерживается неизменной, называют изотермическими. Закон Бойля — Мариотта Перейдем теперь к бо­лее подробному изучению вопроса, как меняется давление некоторой массы газа, если температура его остается неиз­менной и меняется только объем газа. Мы уже выяснили, что такой изотермический процесс

осуществляется при условии постоянства температуры тел, окружающих газ, и настолько медленного изменения объема газа, что тем­пература газа в любой момент процесса не отличается от температуры окружающих тел. Мы ставим, таким образом, вопрос: как связаны между собой объем и давление при изотермическом изменении состояния газа? Ежедневный опыт учит нас, что при умень­шении объема некоторой массы газа давление его