Hogyan függ össze a nyomás a hőmérséklettel?

Rosszul írtad.

Egyenes arányosság van köztük.

Ha nő a nyomás, nő a hőmérséklet, illetve ha nő a hőmérséklet, akkor nő a nyomás is.

És fizikailag a természet is zárt tér. Az edény, tartály falát itt a gravitáció képezi.

Példák: Jön a hideg front, (hideg levegő, vihar) esik a barométer (csökken a légnyomás).

Autó motorban a turbófeltöltő nyomja be a levegőt (hogy fokozza a motor teljesítményét), nő a levegő nyomása, tehát a hőmérséklete is, ezért un. köztes levegő hűtőt alkalmaznak a hő elvezetésére, (mert a cél az, hogy minél nagyobb tömegű levegő mennyiséget juttassanak a motorba, és a forró levegő sűrűsége kisebb lenne).

"a természetben a felszálló meleg levegőnek a legkisebb a nyomása"

Nem-nem.

A legkisebb sűrűsége, ezért száll fel. A nyomása ugyanannyi, mint a körülötte lévő hidegebb levegőé, ha nem így lenne, a nagyobb nyomású környezet összenyomná.

"Mindamellett a hideg levegőnek részecskéi összébb tömörülnek"

Magasabb lesz a sűrűség, de a nyomás NEM.

"emiatt a hideg légtömeg leereszkedik a földfelszínig"

Stimmt

" ám a hőmérséklete nem növekszik"

Maradjunk annyiban, hogy de, változhat, akár növekedhet is, de nem valami összetömörülés miatt.

A hidegebb gáznak azonos nyomáson azért kisebb a térfogata, mert a részecskéi "nyugton vannak" a melegebbhez képest, nem röpködnek nagyobb teret igényelve.

Persze, ha egy gázt elkezdesz te összenyomni, kisebb térfogatra szorítani, azzal növeled a fallal és egymással ütközések számát, vagyis a nyomást, a nyomást legyőző térfogat-összenyomás munkája pedig hőként kerül a gázba.

De az általad említett esetben ,szabadban a levegőnek a nyomása mondható állandónak, a hőmérséklet és a térfogat (ezzel a sűrűség) fog egymás függvényében változni.

Én azt ajánlanám hogy a nyomás-hőmérséklet-térfogat viszonyt először mindig úgy nézd, hogy tudod, a háromból egy változatlan, tudod, melyik az, és a másik kettő viszonyát nézed. (izoterm, izokor, izobar)

Amikor már ez így tiszta, lehet elkezdeni foglalkozni azokkal az esetekkel, amikor mindhárom jellemző változhat.

Az már bonyolult sete, hiszem a három tulajdonság szorosan egymás függvénye.

> Hogyan függ össze a nyomás a hőmérséklettel?

Ideális gázok esetén:

p₁V₁/T₁ = p₂V₂/T₂

vagy:

pV = nRT

(Ahol p a nyomás, V a térfogat, T a hőmérséklet, n az anyagmennyiség molban kifejezve, R az egyetemes gázállandó.)

~ ~ ~

> Azaz nagyobb nyomáshoz nagyobb hőmérséklet párosul.

Legalábbis azonos térfogat, azaz izochor állapotváltozás esetén.

Gay-Lussac-törvény:

p₁/p₂ = T₁/T₂

Ha V₁=V₂.

Ha egy gázt összenyomsz, akkor felmelegszik. De utána aztán ezt a magas nyomású gázt (mondjuk egy gázpalackot) olyan hidegre hűtesz le, amilyenre akarsz.

> a természetben a felszálló meleg levegőnek a legkisebb a nyomása.

Nem teljesen. Itt inkább arról van szó, hogy a levegő nyomása azonos. Ilyen esetben azonos tömegű levegőmennyiség esetén a melegebb levegőnek nagyobb a térfogata, így kisebb a sűrűsége. Charles-törvény:

V₁/V₂ = T₁/T₂

Ha p₁=p₂.

~ ~ ~

> A gázzal telt tüdőben a nyomás csökken, de közben a belélegzett levegő felmelegedett.

Igen, de nem a nyomásváltozástól melegedett fel, hanem hővezetéssel az emberi test 36+n°C-a melegítette fel.