Газ заңдарында температура неге Цельсий градусымен емес, кельвинмен алынады?

Көлем тұрақты болғанда идеал газдың қысымы, ал қысым тұрақты болғанда көлемі абсолют нөлден саналатын абсолют температураға пропорционал. Цельсий шкаласының нөлі шартты, сондықтан °C бойынша алынған қатынас қате шығады: 10 °C-ден 20 °C-ге дейін қыздырғанда абсолют температура екі есе емес, (293)/(283) ≈ 1,04 есе артады. Айналдыру: T = t + 273.

Екі баллонды жалғағаннан кейін газдың қысымы қалай табылады?

Температура өзгермесе және газ сыртқа шықпаса, қысым мен көлем көбейтінділерінің қосындысы сақталады: p(V_1+V_2) = p_1V_1+p_2V_2, мұндағы p_1, V_1 және p_2, V_2 — жалғағанға дейінгі бірінші және екінші баллондағы қысым мен көлем. Мысалы, қысымы 300 кПа, көлемі 1 л баллонды қысымы 150 кПа, көлемі 2 л баллонмен жалғағанда p = (300· 1+150· 2)/(1+2) = (600)/(3) = 200 кПа болады.

← Барлық тақырып: Физика

Физика · ҰБТ-ға арналған теория

Газ заңдары және күй теңдеуі

Газ заңдары газдың қысымын, көлемін, температурасы мен массасын өзара байланыстырады. Баллондар, резервуарлар және изопроцестер туралы есептер осы заңдармен шығарылады.

Осы тақырып бойынша жаттығуТолық қолжетімділік болса — осы тақырып бойынша жаттығу, болмаса — пән бойынша тегін тест.

ҰБТ бұл тақырыптан нені тексереді

Бөлім: 02 Жылу физикасы

ҰТО спецификациясының тармағы: 07 Газ заңдары

Біздің бағалауымызша, нұсқада бұл тақырып бойынша орта есеппен 1–2 тапсырма болады (40 тапсырманың ішінде).

Осы пән бойынша ҰБТ 2026 спецификациясы: тақырыптар мен тапсырмалар

Не істей білу керек

Менделеев – Клапейрон теңдеуі арқылы газдың қысымын, көлемін, температурасын немесе массасын есептеу
Изопроцестерді ажырату, олардың заңдарын қолдану және p–V, p–T, V–T осьтеріндегі графиктерді оқу
Газдың массасы өзгергенде және газдар араласқанда газ параметрлерін табу

Ең бастысы туралы қысқаша

Күй теңдеуі. Идеал газ үшін pV = \frac{m}{M}RT: p — қысым, Па; V — көлем, м³; m — масса, кг; M — молярлық масса, кг/моль; T — температура, К; R \approx 8{,}31 Дж/(моль·К).
Біріккен газ заңы. Газдың массасы өзгермесе, \frac{p_1V_1}{T_1} = \frac{p_2V_2}{T_2} болады.
Изотермиялық процесс. m және T тұрақты болғанда pV = \text{const} (Бойль – Мариотт заңы); p–V осьтеріндегі графигі — гипербола.
Изобаралық процесс. m және p тұрақты болғанда \frac{V}{T} = \text{const} (Гей-Люссак заңы); V–T осьтеріндегі графигі — созындысы координаттар басы арқылы өтетін түзу.
Изохоралық процесс. m және V тұрақты болғанда \frac{p}{T} = \text{const} (Шарль заңы); p–T осьтеріндегі графигі — созындысы координаттар басы арқылы өтетін түзу.
Кельвин шкаласы. T = t + 273 (дәлірек, 273{,}15), мұндағы t — Цельсий шкаласындағы температура. Газ заңдарына температура кельвинмен қойылады.
Газдарды араластыру. Температура тұрақты болып, газ сыртқа шықпаса, p(V_1+V_2) = p_1V_1+p_2V_2 орындалады.

Талдауы бар тапсырмалар

ENTLab тапсырмалар қорынан, ҰТО нұсқаларынан емес. Алдымен өзің шешіп көр, содан кейін талдауын аш.

Резервуарды массасы 60 кг метанмен 800 кПа қысымға дейін 300 К температурада толтырды. Газдың бір бөлігі жұмсалғаннан кейін 250 К температурада резервуардағы қысым 400 кПа болды. Резервуарда қалған метанның массасы

A)30 кг
B)25 кг
C)36 кг
D)24 кг

Жауабы мен талдауы

Дұрыс жауап: C

Резервуардың көлемі тұрақты, сондықтан pV = \frac{m}{M}RT теңдеуінен газ массасы \frac{p}{T} шамасына пропорционал екені шығады: \frac{m_2}{m_1} = \frac{p_2T_1}{p_1T_2}. Бұдан m_2 = \frac{60\cdot 400\cdot 300}{800\cdot 250} = 36 кг. Қателер: 30 кг — температураның өзгеруі ескерілмеген: \frac{60\cdot 400}{800} = 30 кг; 25 кг — температуралар қатынасы төңкеріліп алынған: \frac{60\cdot 400\cdot 250}{800\cdot 300} = 25 кг; 24 кг — жұмсалған газдың массасы 60-36 = 24 кг табылған, ал қалған газдың массасы сұралған.

Көлемі 2 л, ішіндегі аргонның қысымы 400 кПа баллонды түтік арқылы көлемі 3 л, ішіндегі аргонның қысымы 50 кПа баллонмен жалғады. Температура өзгермейді. Баллондарда орныққан аргон қысымы

A)160 кПа
B)225 кПа
C)260 кПа
D)190 кПа

Жауабы мен талдауы

Дұрыс жауап: D

Аргонның мөлшері сақталады, ал T = \text{const} болғанда pV көбейтінділерінің қосындысы сақталады: p(V_1+V_2) = p_1V_1+p_2V_2. Бұдан p = \frac{400\cdot 2+50\cdot 3}{2+3} = \frac{950}{5} = 190 кПа. Қателер: 160 кПа — тек бірінші баллондағы газ ескерілген: \frac{400\cdot 2}{5} = 160 кПа; 225 кПа — көлемдердің әртүрлі екені ескерілмей, қысымдардың арифметикалық ортасы \frac{400+50}{2} алынған; 260 кПа — орташаны есептегенде көлемдер ауыстырылып алынған: \frac{400\cdot 3+50\cdot 2}{5} = 260 кПа.

Жиі кететін қателер

Температураны Цельсий градусымен қойып, \frac{T_2}{T_1} қатынасын °C бойынша есептейді. Алдымен кельвинге айналдыру керек: T = t + 273.
Қатынасты төңкеріп алады. V = \text{const} болғанда газ массасы \frac{p}{T} шамасына пропорционал: қысым бірдей болса, суық ыдыста газ көбірек. Жауапты мағынасы бойынша тексер.
Газды шығарғанда немесе толтырғанда да \frac{p_1V_1}{T_1} = \frac{p_2V_2}{T_2} формуласын қолданады. Масса өзгерсе, әр күй үшін pV = \frac{m}{M}RT теңдеуін жазу керек.
Күй теңдеуінде бірліктерді СИ-ге айналдырмайды: литрді м³-ге (1 л = 10^{-3} м³), кПа-ны Па-ға, г/моль-ді кг/моль-ге. Қатынастарда бірдей бірліктер қысқарады.

Тақырып бойынша сұрақтар

Газ заңдарында температура неге Цельсий градусымен емес, кельвинмен алынады?: Көлем тұрақты болғанда идеал газдың қысымы, ал қысым тұрақты болғанда көлемі абсолют нөлден саналатын абсолют температураға пропорционал. Цельсий шкаласының нөлі шартты, сондықтан °C бойынша алынған қатынас қате шығады: 10 °C-ден 20 °C-ге дейін қыздырғанда абсолют температура екі есе емес, \frac{293}{283} \approx 1{,}04 есе артады. Айналдыру: T = t + 273.
Екі баллонды жалғағаннан кейін газдың қысымы қалай табылады?: Температура өзгермесе және газ сыртқа шықпаса, қысым мен көлем көбейтінділерінің қосындысы сақталады: p(V_1+V_2) = p_1V_1+p_2V_2, мұндағы p_1, V_1 және p_2, V_2 — жалғағанға дейінгі бірінші және екінші баллондағы қысым мен көлем. Мысалы, қысымы 300 кПа, көлемі 1 л баллонды қысымы 150 кПа, көлемі 2 л баллонмен жалғағанда p = \frac{300\cdot 1+150\cdot 2}{1+2} = \frac{600}{3} = 200 кПа болады.

Осы тақырып бойынша жаттығу

ENTLab теорияны ҰТО спецификациясы негізінде өз сөзімен жазады. Біз ҰТО емеспіз және онымен ешқандай байланысымыз жоқ.