Сжатие воздуха

[Andrulik9108]

Добрый день! Чтото я совсем запутался со значениями давления и температуры при сжатии воздуха:

 

1. Этап. Имеем обычное давление воздуха 760ммрс т.е. 1 атм относительно вакуума и температуру 20 градусов.

 

2. Этап. Сжимаем данный воздух до 2атм. Температура должна получиться 40 градусов?

 

3. Этап. Остужаем сжатый до 2атм воздух до температуры 20 градусов. Давление упадет до 1атм? Но ведь объем теперь меньше в 2 раза, чем до 1 этапа?

 

[St2Ra3nn8ik]

  

В 21.10.2025 в 15:11, Andrulik9108 сказал:

температуру 20 градусов.

Каких градусов? Реомюра, Цельсия, Фаренгейта?

 

В 21.10.2025 в 15:11, Andrulik9108 сказал:

2. Этап. Сжимаем данный воздух до 2атм. Температура должна получиться 40 градусов?

Нет. Температура поднимется, но нелинейно.

  

В 21.10.2025 в 15:11, Andrulik9108 сказал:

3. Этап. Остужаем сжатый до 2атм воздух до температуры 20 градусов. Давление упадет до 1атм? Но ведь объем теперь меньше в 2 раза, чем до 1 этапа?

Изохорный процесс. Опять нет, ибо 2 атм было при более высокой температуре, а при равной исходной будет меньше 2-х, но не 1, ибо объём меньше.

 

В общем, Менделеев-Клапейрон вам в помощь.

Изменено 21 Октября, 2025 в 17:52 пользователем St2Ra3nn8ik

[chemister2010]

Уравнение Менделеева-Клайперона в первом приближении описывает интересующий вас вопрос. 

Поправки на реальные газы - если это вам прям для практики  и с приличными давлениями и температурами. 

[Andrulik9108]

В 21.10.2025 в 20:31, St2Ra3nn8ik сказал:

  

Каких градусов? Реомюра, Цельсия, Фаренгейта?

 

Нет. Температура поднимется, но нелинейно.

  

Изохорный процесс. Опять нет, ибо 2 атм было при более высокой температуре, а при равной исходной будет меньше 2-х, но не 1, ибо объём меньше.

 

В общем, Менделеев-Клапейрон вам в помощь.

 

В 21.10.2025 в 21:01, chemister2010 сказал:

Уравнение Менделеева-Клайперона в первом приближении описывает интересующий вас вопрос. 

Поправки на реальные газы - если это вам прям для практики  и с приличными давлениями и температурами. 

Я честно говоря размышлял с точки зрения законов термодинамики, но разве они тут не работают?

[St2Ra3nn8ik]

В 21.10.2025 в 19:57, Andrulik9108 сказал:

Я честно говоря размышлял с точки зрения законов термодинамики, но разве они тут не работают?

Не беспокойтесь, при указанных вами условиях работают с достаточной для многих технических применений точностью. Заметные отклонения от них наблюдаются при давлениях больше нескольких сот атмосфер и (или) температурах, близких к температурам сжижения соответствующих газов.

[Никитин]

В 21.10.2025 в 23:05, St2Ra3nn8ik сказал:

Не беспокойтесь, при указанных вами условиях работают

А почему при расширении (газа) температура падает? Поясню более подробно... Газ находится в сжатом состоянии в некотором сосуде. Температура - функция от скорости молекул. И вот стенки сосуда исчезают, газ расширяется и.... скорость молекул уменьшается (температура).. Между молекулами ничего нет - вакуум. Что заставляет молекулы двигаться более медленно?  

[главный колбасист]

Хрен его знает. Должны наоборот,быстрее. Больше простора. Меньше столкновений.
Или у них столкновения между молекулами упругие,без потери энергии?

А можно газ сжать адиабатически,чтобы температуру не повысить, потому что на эту,чёртову температуру
большая часть механической энергии сжатия уходит ?

[St2Ra3nn8ik]

В 22.10.2025 в 05:16, Никитин сказал:

А почему при расширении (газа) температура падает?...

...Что заставляет молекулы двигаться более медленно?

Попробую вспомнить термодинамику...

Молекулы совершают работу против потенциальных сил межмолекулярного притяжения (оно не так уж и малó), кроме того, при расширении газа его энтропия растёт, и если я правильно помню (вот тут не уверен), это тоже способствует охлаждению.

Но насколько помню, это относится только к реальным газам, с идеальным такой фокус не сработает, ибо его молекулы не взаимодействуют, за исключением случаев столкновений.

 

В 22.10.2025 в 16:10, главный колбасист сказал:

А можно газ сжать адиабатически, чтобы температуру не повысить, потому что на эту, чёртову температуру большая часть механической энергии сжатия уходит?

Не выйдет, ибо при сжатии к газу применяется работа, которая частично в тепло и переходит.

Изменено 22 Октября, 2025 в 20:17 пользователем St2Ra3nn8ik

[Никитин]

В 22.10.2025 в 23:10, St2Ra3nn8ik сказал:

Попробую вспомнить термодинамику...

Молекулы совершают работу против потенциальных сил межмолекулярного притяжения (оно не так уж и малó), кроме того, при расширении газа его энтропия растёт, и если я правильно помню (вот тут не уверен), это тоже способствует охлаждению.

Теперь о нагревании. Кто заправлял баллоны сжатым газом, наверняка заметили, что баллон заметно нагревается... Подробнее: большой баллон с кислородом при 150 атмосфер и 20 С и малый баллон, в который перепускается газ через шланг высокого давления. Никаких движущихся частей, малый баллон и вентиль нагревается. И не надо общих фраз - типа закон того-то, или термодинамика там виновата - что заставляет молекулы двигаться быстрее?  Каким образом?   

 

"...сил межмолекулярного притяжения..." - это что какая-то пятая сила?

[главный колбасист]

В 22.10.2025 в 23:28, Никитин сказал:

малый баллон и вентиль нагревается.

Конечно,ничего не стукалось почти (молекулы) об стенки малого,а тут столько ещё молекул подвалило из большого.

Долбятся,как сумашедшие. От этого и нагревается.

[Arkadiy]

В 22.10.2025 в 23:28, Никитин сказал:

Теперь о нагревании. Кто заправлял баллоны сжатым газом, наверняка заметили, что баллон заметно нагревается... Подробнее: большой баллон с кислородом при 150 атмосфер и 20 С и малый баллон, в который перепускается газ через шланг высокого давления. Никаких движущихся частей, малый баллон и вентиль нагревается. И не надо общих фраз - типа закон того-то, или термодинамика там виновата - что заставляет молекулы двигаться быстрее?  Каким образом?   

 

"...сил межмолекулярного притяжения..." - это что какая-то пятая сила?

Движущаяся часть это ГАЗ!

pV=nRT