Strona głównaPytania → Czy zwiększając ciśnienie można zatrzymać...

Czy zwiększając ciśnienie można zatrzymać ruch cząsteczek?

Pytanie

Pyta Łukasz

Wiadomo, iż im szybciej poruszają się cząsteczki tym temperatura rośnie. Zwiększając ciśnienie sprawiamy, że w większej gęstości cząsteczki przyspieszają, odbijają się częściej od siebie itd. Czy teoretycznie możliwe jest takie zwiększenie ciśnienia, że cząsteczki staną? Co wtedy z temperaturą? Męczy mnie to od liceum :)

Odpowiedź

Odpowiada dr Miłosz Panfil

Temperatura jest faktycznie wyznacznikiem tego jak szybko poruszają się cząsteczki gazu, a mówiąc ściślej temperatura odpowiada średniej energii kinetycznej cząstek.

Co się dzieje z gazem podczas zwiększania jego ciśnienia zależy od tego w jaki sposób ciśnienie ulega zmianie. Możemy wyobrazić sobie dwie skrajne sytuacje. W pierwszym przypadku możemy po prostu podgrzać gaz, zwiększymy w ten sposób prędkość cząstek, czyli będą one uderzać w ścianki naczynia z większą energią. Zaobserwujemy to jako wzrost ciśnienia.

Możemy jednak również zwiększać ciśnienie przez zmniejszanie objętości pojemnika z gazem. Jeżeli będziemy zmniejszać objętość bardzo powoli to praktycznie nie będziemy przekazywać energii do gazu i w związku z tym jego temperatura nie będzie się zmieniać. Ponieważ zmniejszyła się objętość to cząstki będą częściej uderzać w ścianki zbiornika, co zaobserwujemy jako zwiększenie ciśnienia. Gdy objętość maleje to cząstki gazu są coraz bliżej siebie i oddziaływania między cząstkami zaczynają odgrywać coraz większą rolę. Przy odpowiednim ciśnieniu gaz ulegnie wtedy skropleniu lub, w niektórych sytuacjach, może nawet ulec zamrożeniu.