Hvad sker der, når du fjerner termisk energi fra en gas?

1. Temperaturfald: Den mest direkte konsekvens er et fald i gasens temperatur. Termisk energi er direkte relateret til den gennemsnitlige kinetiske energi for gasmolekylerne. Fjernelse af termisk energi reducerer den gennemsnitlige kinetiske energi, hvilket får molekylerne til at bevæge sig langsommere.

2. Ændringer i tilstand: Hvis der fjernes nok termisk energi, kan gassen skifte til en flydende tilstand. Dette er kendt som kondens. Den specifikke temperatur, hvormed dette forekommer, afhænger af gastypen og trykket.

3. Fald i volumen: Hvis gassen er begrænset i en beholder, kan fjernelse af termisk energi også få volumenet til at falde. Dette skyldes, at de langsommere bevægende molekyler udøver mindre tryk på containervæggene. Denne effekt er mere udtalt, hvis beholderen er stiv, og trykket er konstant.

4. Ændringer i densitet: Når gassen afkøles, øges dens densitet. Dette skyldes, at molekylerne pakkes tættere sammen på grund af den reducerede bevægelse.

5. Ændringer i kemiske reaktioner: I nogle tilfælde kan fjernelse af termisk energi bremse eller endda stoppe kemiske reaktioner, der forekommer inden for gassen. Dette skyldes, at den aktiveringsenergi, der kræves for at reaktionen skal fortsætte, er højere ved lavere temperaturer.

Eksempler:

* afkøling af en ballon: Når du lægger en ballon i fryseren, afkøles luften inde. Gasmolekylerne bremser ned, reducerer trykket og får ballonen til at krympe.

* Kondensation af damp: Når damp (vanddamp) afkøles, mister den termisk energi og kondenseres til flydende vanddråber.

* Lufaction of Air: Ved at fjerne nok termisk energi kan luft afkøles til sit flydende punkt og adskille dens komponenter som nitrogen og ilt.

Det er vigtigt at bemærke: De specifikke effekter af fjernelse af termisk energi fra en gas afhænger af flere faktorer, herunder:

* Den type gas

* Den oprindelige temperatur og tryk

* Hastigheden for fjernelse af varme

* Uanset om gassen er begrænset eller fri til at udvide