Təzyiq, temperatur, həcmi və qaz mollarının miqdarı arasındakı əlaqə ("kütləvi" qaz). Universal (molar) Qaz Daimi R. Clayperon Mendeleev tənliyi \u003d ideal qaz vəziyyətinin tənliyi.
|
Praktik tətbiqetmə məhdudiyyətləri:
Aralığın içərisində, tənliyin düzgünlüyü adi müasir mühəndislik alətlərinin düzgünlüyünü üstələyir. Mühəndisin bütün qazlar üçün temperaturu artırarkən əhəmiyyətli bir didik və ya parçalanma olduğunu başa düşməsi vacibdir. |
|
|
|
Qazın həcmli və kütləvi xərcləri ilə bağlı bir neçə vəzifəni qaz tərkibinin (qazı dağılmır) - yuxarıda göstərilənlərin əksər qazları üçün doğrudur.
Bu vəzifə əsasən, ancaq deyil, yalnız deyil, qaz həcminin birbaşa ölçüldüyü tətbiq və cihazlar üçün deyil.
V 1. və V 2., müvafiq olaraq temperaturda, T 1. və T 2. gidelim T 1.< T 2. . Sonra bilirik:
Təbii ki, V 1.< V 2.
Bununla necə davranmaq olar? Ən azı sadə bir temperatur kompensasiyası zəruridir, i.E. Cihazın əlavə bir temperatur sensorundan məlumat verilməlidir.
Bu vəzifə əsasən əsasən, ancaq qaz sürətinin birbaşa ölçüldüyü tətbiq və cihazlar üçün deyil, əsasən deyil.
Çatdırılma nöqtəsində sayğac () həcmli yığılmış xərclər verir V 1. və V 2., müvafiq olaraq təzyiqlərdə, P 1 və P 2. gidelim P 1< P 2. . Sonra bilirik:
Təbii ki, V 1.>V 2. Bu şərtlərdə eyni miqdarda qaz üçün. Bu iş üçün praktikada bir neçə nəticə formalaşdırmağa çalışaq:
Bununla necə davranmaq olar? Ən azı sadə bir təzyiq kompensasiyası zəruridir, i.E, cihazın əlavə bir təzyiq sensorundan məlumat verilməlidir.
Sonda qeyd etmək istərdim ki, nəzəri cəhətdən, hər qaz sayğacının həm temperatur kompensasiyası, həm də təzyiq kompensasiyası olmalıdır. Praktik olaraq ......
Kütləvi və həcminin sabit qaldıqda temperaturun temperaturun necə olduğundan necə asılı olduğunu düşünün.
Qazla qapalı bir gəmi götürün və onu istiləşdirin (Şəkil 4.2). Qaz temperaturu bir termometrdən istifadə edərək müəyyənləşdiriləcək və təzyiq təzyiq cihazı M.
Əvvəlcə gəmi ərimə qarına qoyun və 0 ° C-də qaz təzyiqi dedilər və sonra tədricən xarici gəmini qızdıracağıq və qaz üçün dəyərlər yazacağıq. Məlum olur ki, bu cür təcrübə əsasında qurulmuş bu cür təcrübə əsasında asılılıq cədvəli düz bir xəttin görünüşünə malikdir (Şəkil 4.3, A). Bu cədvəli sola davam etsəniz, sıfır qaz təzyiqinə uyğun A nöqtəsində Abscissa oxunu keçəcəkdir.
Şəkildə üçbucaqların oxşarlığından. 4.3, ancaq yaza bilərsiniz:
Y vasitəsilə daimi təyin etsəniz, onda alırıq
Təsvir edilən təcrübələrdə mütənasiblik əmsalı qazın təzyiqinin dəyişikliyinin növündən asılılığını ifadə etməlidir.
Daimi bir həcmdə temperaturun temperaturu və qazın davamlı kütləsi temperaturun temperaturu dövründə temperaturun temperaturu temperaturun temperatur əmsalı adlanır. Temperatur əmsalı qaz təzyiqinin hansı hissəsinin 0 ° C-də alınan hissəsini göstərir, təzyiq dəyişir
C-də temperatur əmsalı vahidi geri çəkilmək:
Üçün təsvir olunan təcrübəni təkrarlamaq fərqli qazlar Fərqli kütlələrlə, təcrübələrin səhvləri daxilində bunu qurmaq mümkündür, bütün qrafiklər üçün a eyni yerdə əldə edilir (Şəkil 4.3, B). Bu vəziyyətdə, OA-nın seqment uzunluğu bu şəkildə bərabərləşir, bütün hallar üçün, qaz təzyiqinin sıfıra çevriləcəyi temperatur eyni və temperaturun temperaturun əmsalına bərabərdir, dəqiq ki, dəqiq Problemlərin həllində dəyərin dəyəri ümumiyyətlə bərabər olan təxmini dəyəri ilə istifadə olunur
Təcrübələrdən, dəyəri ilk dəfə 1787-ci ildə aşağıdakı qanunları təyin edən Fransız Fizik Fiziki Jarl tərəfindən təyin olundu: Təcrübə temperaturunun temperaturun əmsalı qazın cinsindən asılı deyil və bunun yalnız qazlar üçün doğrudur kiçik bir sıxlıq və kiçik temperatur dəyişiklikləri ilə; yüksək təzyiqlərdə və ya temperatur Bu qaz cinsindən asılıdır. Çarlz qanunu dəqiq bir şəkildə itaət edin.
Bu yarpaq boyunca aşağıdakı fərziyyəyə riayət edəcəyik: kütləvi I. kimyəvi birləşmə Qaz dəyişməz qalır. Başqa sözlə, inanırıq:
Yəni gəmidən qaz sızması və ya əksinə, gəmidə qaz axını yoxdur;
Yəni, qaz hissəciklərinin heç bir dəyişməsi yoxdur (deyək ki, dissosiasiya yoxdur - atomlara molekulların çürüməsi yoxdur).
Bu iki şərt çox sayda fiziki cəhətdən maraqlı vəziyyətlərdə (məsələn, içəridə) aparılır sadə modellər istilik mühərrikləri) və buna görə də ayrıca baxılmasına layiqdir.
Qazın kütləsi və onun molar kütləsi sabitdirsə, qazın vəziyyəti müəyyənləşdirilir Üçqat Makroskopik parametrlər: təzyiq, həcm və temperatur. Bu parametrlər dövlətin bir-birinin tənliyi (mendeleev - klapairon tənliyi) ilə əlaqələndirilir.
Termodinamik proses (və ya sadəcə proses) - Bu zaman keçdikcə qazın vəziyyətində bir dəyişiklikdir. Termodinamik proses zamanı makroskopik parametrlərin dəyərləri - təzyiq, həcm və temperatur dəyişdirilir.
Xüsusi maraq var İzoprokesselər - Makroskopik parametrlərdən birinin dəyərinin dəyişməz qaldığı termodinamik proseslər. Üç parametrin hər birini növbə ilə düzəltmək üçün üç növ izoprokess alacağıq.
1. İzotermal proses Daimi bir qaz istiliyinə gəlir :.
2. İSobaric prosesi Qazın daimi təzyiqi ilə gedir.
3. Isochhore prosesi Daimi bir qazla gedir :.
İSoproces Boyle - Mariotta, Gay Loussa və Charles'in çox sadə qanunları tərəfindən təsvir edilmişdir. Onların araşdırmasına davam edək.
Qoy ideal qaz temperaturda isothermal prosesi həyata keçirsin. Proses zamanı yalnız qaz təzyiqi və həcmi dəyişir.
İki ixtiyari dövlətin iki ixtiyari vəziyyəti nəzərdən keçirək: Makroskopik parametrlərin dəyərləri bərabərdir və ikincisi. Bu dəyərlər mendeleev-klapairon tənliyi ilə bağlıdır:
Əvvəldən dediyimiz kimi, kütlə və molar kütləsi dəyişməz qəbul edilir.
Buna görə yazılı tənliklərin düzgün hissələri bərabərdir. Buna görə də solçular bərabərdir:
(1)
Qazın iki əyalətinin özbaşına seçildiyi üçün belə nəticəyə gələ bilərik iSotermal proses zamanı, həcminə görə qaz təzyiqi məhsulu daimi olaraq qalır:
(2)
Bu açıqlama deyilir boyle's Qanunu - Mariotta.
Boyl qanunu bərpa etmək - Formada Mariotta
(3)
bu söz verilə bilər: İzotermal prosesdə qaz təzyiqi onun həcminə çevrilməkdə mütənasibdir.. Məsələn, qazın bir izotermal genişlənməsi ilə, üç dəfə artırsa, qaz təzyiqi üç dəfə işə salınsa.
Təzyiqi fiziki baxımdan bir məbləğdən tərsdən asılılığını necə izah etmək olar? Daimi bir temperaturda, qaz molekullarının dəyişməz kinetik enerjisi qalır, yəni gəmi divarındakı molekulların zərbələrinin gücü dəyişmir. Artan həcmdə, molekulların konsentrasiyası azalır və buna görə də divarın vahid ərazisinə vahid sahəsinə vahid ərazisi üçün molekulların zərbələrinin sayı azalır - qaz təzyiqi azalır. Əksinə, həcmdə azalma ilə, molekulların konsentrasiyası artır, zərbələri daha tez-tez xam və qaz təzyiqi artır.
Ümumiyyətlə, termodinamik proseslərin qrafikləri aşağıdakı koordinat sistemlərində adətdir:
-Diagram: abscissa oxu, atlin oxları;
-Diagram: Abscissa oxu, oxunan oxu.
Isotermal prosesin qrafiki deyilir İsotherma.
Iyotherm-də -Diagram bir qrafik tərs bir mütənasib asılılığıdır.
Belə bir qrafik hiperboladır (cəbrini - bir funksiya qrafikini xatırlayın). Hiperbole Isotherm Şəkildə göstərilir. Biri.
Əndazəli 1. -Diagram-da izoterm
Hər izoterm müəyyən bir sabit temperatur dəyəri ilə tanış olur. Belə çıxır temperatur nə qədər yüksəkdirsə, müvafiq isotherm daha yüksəkdir -diaqoq.
Əslində, eyni qazın ifa etdiyi iki izothermal prosesi nəzərdən keçiririk (Şəkil 2). Birinci proses temperaturda, ikincisi - temperaturda.
Əndazəli 2. Temperatur nə qədər yüksəkdirsə, daha yüksək isotherm
Həcmin bir dəyərini düzəldin. İlk izotermdə, təzyiq onun üçün, ikincisi - "tex" alt \u003d "(! Lang: p_2\u003e p_1)"> . Но при фиксированном объёме давление тем больше, чем выше температура (молекулы начинают сильнее бить по стенкам). Значит, class="tex" alt="T_2\u003e T_1."> .!}
Qalan iki sistemdə, izotermin koordinatları çox sadə görünür: düz, perpendikulyar oxdur (Şəkil 3):
Əndazəli 3. ISotherms-də və -Diagram
Bir daha xatırlayın ki, iSobaric prosesi daimi təzyiqdə keçən bir prosesdir. İzobarik prosesi zamanı yalnız qaz və onun temperaturu dəyişdirilir.
İzobarik prosesin tipik bir nümunəsi: qaz sərbəst hərəkət edə biləcək kütləvi bir piston altında. Pistonun çəkisi və xaç bölməsi piston, qaz təzyiqi həmişə daim və bərabərdir
harada - atmosfer təzyiqi.
İdeal qazın iSobaric prosesini təzyiqdə yerinə yetirsin. Yenidən iki ixtiyari qaz vəziyyətini nəzərdən keçirin; Bu dəfə makroskopik parametrlərin dəyərləri bərabər olacaq və.
Nümayəndəlik tənlikləri:
Onları bir-birimizə bölüşmək, əldə edirik:
Prinsipcə, artıq kifayət qədər ola bilər, amma bir az daha da gedəcəyik. Yaranan nisbəti yenidən yazdıq ki, yalnız birinci dövlətin parametrləri bir hissədə və başqa bir hissədə yalnız ikinci dövlətin parametrləri görünür (başqa sözlə "Müxtəlif hissələrdə"):
(4)
Beləliklə, indi - dövlət seçiminin özbaşınalığı nəzərə alınmaqla! - almaq qanun gay lussa:
(5)
Başqa sözlə, daimi qaz təzyiqi ilə, həcmi temperaturla birbaşa mütənasibdir:
(6)
Niyə artan temperaturla həcmi artırır? Temperatur böyüdükdə, molekul daha çox döyülməyə və pistonu qaldırmağa başlayır. Bu vəziyyətdə, molekulların konsentrasiyası düşür, zərbələr daha az olur, buna görə də təzyiqin keçmiş dəyərini saxlayır.
İzobarik prosesin qrafiki deyilir İsobara. -Diagram, Isobar düz bir xəttdir (Şəkil 4):
Əndazəli 4. Isobar -Diagram-a
Qrafikin nöqtəli hissəsi, kifayət qədər aşağı temperaturda real qaz vəziyyətində, ideal qazın modeli (və onunla gay-lousha qanunu) işləməyi dayandırır. Əslində, qaz hissəcikinin temperaturu azaldıqda, hər şey daha yavaş olur və intermolecular qarşılıqlı qüvvələrin qüvvələri onların hərəkətinə getdikcə əhəmiyyətli təsir göstərir (analogiya: yavaş-yavaş tutmaq daha asandır). Yaxşı, qazların çox aşağı temperaturu və tamamilə bir maye halına çevrilir.
Təzyiq dəyişdikdə işobarın mövqeyinin necə dəyişdiyini izah edək. Belə çıxır nə qədər təzyiq, izobarın altına -diaqoq.
İki iSobars təzyiqlərlə hesab etdiyimizə və (Şəkil 5) -ə baxdığımızdan əmin olmaq üçün:
Əndazəli 5. İzobarın altından daha çox təzyiq
Bəzi temperatur dəyərini düzəldin. Bunu görürük. Ancaq sabit bir temperaturda, həcm daha azdır, bir o qədər çox təzyiq (Boyle qanunu Mariotta!).
Sinif \u003d "Tex" alt \u003d "(! Lang: p_2\u003e p_1 var idi"> .!}
Qalan iki koordinatda, İSOBarın koordinatları birbaşa xəttdir, oxa dikdir (Şəkil 6):
Əndazəli 6. ISOBARAS ON və -Diagram
ISOCHOOR prosesi, geri çağırırıq, daimi bir həcmdə keçən bir prosesdir. Bir iSochorine prosesi ilə yalnız qaz təzyiqi dəyişir və onun temperaturu.
Təsəvvür etmək üçün ISOchhore prosesi çox sadədir: bu, piston sabit olduqda (və ya pistonun altındakı pistonun altındakı bir səciyyənin sərt bir gəmisində (və ya pistonun altında) davam edən bir prosesdir.
Mükəmməl qaz, gəmi həcmində iSochoric prosesini etsin. Yenə də parametrləri olan iki ixtiyari qazı nəzərdən keçirək və. Bizdə var:
Bu tənlikləri bir-birinə bölürük:
Gay-Loussak qanununun sonunda olduğu kimi, müxtəlif hissələrdə "sürükleyin" indeksləri:
(7)
Dövlətlərin seçilməsinin özbaşınalığı nəzərə alınmaqla, gəldik Çarlz qanunu:
(8)
Başqa sözlə, daimi bir miqdar qazla, onun təzyiqi temperaturu birbaşa mütənasibdir:
(9)
Sabit bir həcmdə qaz təzyiqinin artması - şey fiziki baxımdan tamamilə açıqdır. Özünüz asanlıqla izah edirsiniz.
Isochlorine prosesinin qrafiki deyilir İzochora. ISOKER-in -Diagram-da düz bir xətt var (Şəkil 7):
Əndazəli 7. Isochora -Diagram-da
Dotted süjetin mənası eynidır: aşağı temperaturda ideal qaz modelinin qeyri-adekvatlığı.
Əndazəli 8. ISOKER-in altına, həcmdən daha çox
Əvvəlki birinə bənzər bir sübut. Temperaturu düzəldin və gör. Ancaq sabit bir temperaturda təzyiq daha azdır, bir o qədər də (yenə qazan qanunu mariotta). Bu sinif idi \u003d "tex" alt \u003d "(! Lang: v_2\u003e v_1"> .!}
Qalan iki sistemdə, ISOKER-in koordinatları düz bir xətt, perpendikulyar oxdur (Şəkil 9):
Əndazəli 9. ISOCHORA ON və -Diagram
Boyle qanunları - Mariotta, Gay Loussa və Charles də deyilir qaz qanunları.
Mendeleev tənliyindən qaz qanunlarını gətirdik - Klapaireron. Ancaq tarixən hər şey əksinə idi: qaz qanunları eksperimental olaraq quruldu və daha əvvəl. Dövlət tənliyi sonradan onların ümumiləşdirdiyi kimi ortaya çıxdı.
Giriş
İdeal qazın vəziyyəti ölçülmüş dəyərlər tərəfindən tam təsvir edilmişdir: təzyiq, temperatur, həcmi. Bu üç dəyər arasındakı əlaqə əsas qaz qanunu ilə müəyyən edilir:
İşin məqsədi
Boyl Mariotta qanunu yoxlayın.
Həll edilmiş vəzifələr
Qaz temperaturunun sabit olduğunu nəzərə alaraq həcmini dəyişdirərkən şprisdə hava təzyiqinin ölçülməsi.
Eksperimental quraşdırma
Alətlər və aksesuarlar
Manometr
Takuum nasosu
Bu təcrübədə Boyl - Mariotta qanunu Şəkildə göstərilən quraşdırma tərəfindən təsdiqlənir. Şırındakı havanın həcmi aşağıdakı kimi müəyyən edilir:
p 0 atmosfer təzyiqi olan, təzyiq ölçmə cihazından istifadə edərək təzyiq ölçülür.
İş yerinə yetirmək qaydası
Şpris pistonunu 50 ml-də quraşdırın.
Şprisin çıxışında əl istehsalı vakuum nasosunun birləşdirən hortumunun sərbəst ucuna sıx bir şəkildə geyin.
Pistona irəliləyərək həcmi 5 ml olan bir addım ilə artırın, maşının şəhadətini qara miqyasda düzəldin.
Pistonun altındakı təzyiqi müəyyən etmək üçün atmosfer təzyiqindən Paskalda ifadə olunan monomometr ifadəsini çıxarmaq lazımdır. Atmosfer təzyiqi Eyni şəkildə, təxminən 1 bar, 100.000 pa uyğundur.
Ölçmə nəticələrinin işlənməsi üçün birləşdirən hortumda havanın mövcudluğu nəzərə alınmalıdır. Bunu etmək üçün, qoşulma hortumunun həcmini, hortumun uzunluğunu bir ruletlə və hortum kaliperinin diametri ölçən, divarın qalınlığının 1,5 mm olduğunu nəzərə alaraq ölçün.
Təzyiqdən havanın ölçülmüş asılılığının qrafikini qurun.
Mariott qazanının qanununa uyğun olaraq həcminin təzyiqdən asılılığını sabit bir temperaturda hesablayın və bir cədvəl qurun.
Nəzəri və təcrübi asılılıqları müqayisə edin.
Giriş
Qazın müəyyən həcminin vəziyyəti altında qaz təzyiqinin temperaturdan asılılığını nəzərə alın. Bu tədqiqatlar ilk dəfə 1787-ci ildə Jak adverder Cesar Chalf (1746-1823) tərəfindən istehsal edilmişdir. Qaz, dar bir əyri boru kimi bir civə təzyiqi ölçüsünə qoşulmuş böyük bir qabda qızdırıldı. Flakonun həcmində laqeyd bir artım, civə dar bir təzyiq ölçənində didərgin düşdükdə isə həcmdə kiçik bir dəyişiklik. Beləliklə, qazın həcmi dəyişməz sayıla bilər. Flask ətrafındakı bir gəmidə qızdırılan su, termometr qazının temperaturunu ölçdü T.və müvafiq təzyiq r- manometrdə. Buz əriməsi olan gəmi ilə doldurulur, təzyiq müəyyən edildi r haqqında və uyğun temperatur T. haqqında . Təzyiqlə 0 olduqda tapıldı r haqqında , sonra təzyiq artımı ilə 1 tərəfindən qızdırılacaq r haqqında . Bütün qazlar üçün eyni dəyərin (daha dəqiq, demək olar ki, eyni şey) dəyərləri, yəni 1/273 × C -1. Təzyiqin temperatur əmsalını perforasiya edin.
The Charles Accor, təzyiqi 0 C temperaturunda məlum olduqda, hər hansı bir temperaturda qazın təzyiqini hesablamağa imkan verir. 0 CV-də qazın bu kütləsinin təzyiqini bildirin p. o və temperaturda eyni qazın təzyiqi t.p.. Temperatur dəyişir t.və təzyiq dəyişir r haqqında t., sonra təzyiq reyni şəkildə:
Çox aşağı temperaturda, qazın mayeləşdirilməsinə yaxınlaşdıqda, habelə yüksək sıxılmış qazlar vəziyyətində, Çarlz qanunu tətbiq olunmur. Çarlz qanuna daxil olan və şansla deyil, Gay-Loursak qanuna daxil olan əmsallarının əks olunması. Qazlar Boyle qanunu - Mariott daimi bir temperaturda, hətta bir-birinə bərabər olmaq üçün.
Temperaturun əmsalının dəyərini təzyiqin temperatur asılılığı formulasında əvəz edirik:
|
|
Böyüklük ( 273+ t.) Temperaturun dəyərinin yeni temperatur miqyası boyunca necə sayılan necə hesablandığını düşünmək mümkündür, bu da SELSIUS miqyası ilə eynidir, sıfır Celsius miqyası üçün qəbul edilmiş nöqtədə, yəni buz üçün 273 ərimə nöqtələri. Bu yeni miqyasın sıfırı mütləq sıfır deyilir. Bu yeni miqyasda temperaturun termodinamik miqyası deyilir, burada T. t.+273 .
Sonra, daimi bir həcmdə, Chaldanın qanunu ədalətlidir:
|
|
İşin məqsədi
Charles qanunu yoxlayın
Həll edilmiş vəzifələr
Daimi bir həcmdə temperaturdan qaz təzyiqindən asılılığının təyini
Aşağı temperaturda ekstrapolyasiya ilə mütləq temperatur miqyasının müəyyən edilməsi
Təhlükəsizlik texnikası
DİQQƏT: Şüşə əməliyyatda istifadə olunur.
Bir qaz termometri ilə işləyərkən son dərəcə dəqiq olmalıdır; Şüşə gəmi və ölçmə fincan.
İsti su ilə işləyərkən son dərəcə diqqətli olun.
Eksperimental quraşdırma
Alətlər və aksesuarlar
Qaz termometri
Mobil Cassy Lab.
Termocüt
Elektrikli istilik kafel
Şüşə ölçmə şüşəsi
Şüşə gəmisi
Takuum nasosu
Bir əl nasosu olan otaq temperaturunda hava nasosu olanda, hava p0 + º-də bir təzyiq yaradılacaq, burada r 0 - Xarici təzyiq. Bir damla civə də hava dirəyinə təzyiq göstərir:
Bu təcrübədə bu qanun qaz termometrindən istifadə edərək təsdiqlənir. Termometr təxminən 90 ° C temperaturu ilə suya qoyulur və bu sistem tədricən soyudulur. Əl ilə hazırlanmış vakuum nasosundan istifadə edərək qaz termometrindən nasos havası, soyutma zamanı daimi hava həcmini qoruyun.
|
|
İş yerinə yetirmək qaydası
Qaz termometr fişini açın, bir əla vakuum nasosunu termometrə qoşun.
Şəkildə solda göstərildiyi kimi termometri diqqətlə yandırın. 2 və bozdan istifadə edərək havanı nasosdan çıxarın ki, Merkuri damlası a nöqtəsindədir) (bax. Şəkil 2).
Civə damcısı a) nöqtəsinə toplaşdıqdan sonra a), termometri yuxarıya doğru bir çuxur və solğun hava sapını aşağı salın) nasosda (şəkil 2) ilə bir neçə damla bölünməmişdir.
İstilik suyu B. Şüşə gəmisi 90 ° C-ə qədər kafeldə.
Tökmək İsti su Bir şüşə gəmisində.
Bir qaz termometrini bir tripodda birləşdirərək gəmiyə qoyun.
Termojuplunu suya qoyun, tədricən bu sistem soyudulur. Əl ilə vakuum nanosundan istifadə edərək qaz termometrindən havanı nasosu, bütün soyutma prosesində hava sütununun daimi həcmini dəstəkləyir.
Bir təzyiq ölçən oxu rvə temperatur T..
Ümumi qaz təzyiqinin asılılığını qurmaq p. 0 +p.+p. HG haqqında Temperatur S.
Abscissa oxu ilə kəsişmə cədvəlini davam etdirin. Kəsişmə temperaturunu müəyyənləşdirin, alınan nəticələrin izah edin.
Meylli bir açı ilə, temperatur əmsalını müəyyənləşdirin.
Təbaşir qanunu ilə temperaturun temperaturdan asılılığını təbaşir qanunu ilə hesablayın və cədvəl qurun. Nəzəri və təcrübi asılılıqları müqayisə edin.
Qaz molekullarının həqiqətən bir-birindən kifayət qədər uzaqda olduğundan əminik və buna görə də qazlar yaxşı sıxılmışdır. Time şpris və pistonunu təxminən silindrin ortasına qoyun. Şprisin çuxuru boruya bağlanır, ikinci sonu sıx bağlandı. Beləliklə, havanın bir hissəsi piston və boru altında şpris silindrində həbs olunacaq. Pistonun altındakı silindr müəyyən bir miqdarda hava. İndi daşınan pistonda bir avtomobil yükünü qoyduq. Pistonun bir az düşdüyünü görmək asandır. Bu o deməkdir ki, havanın həcmi başqa sözlə azaldı, qazlar asanlıqla sıxılır. Beləliklə, qaz molekulları arasında böyük boşluqlar var. Pistondakı otaq otağı qaz həcminin azalmasına səbəb olur. Digər tərəfdən, yükü quraşdırdıqdan sonra, piston, bir qədər aşağı düşmə, tarazlığın yeni mövqeyində dayanır. Bu o deməkdir ki pistonda hava təzyiqi qüvvəsi Artır və yenidən pistonun artan ağırlığını yüklə bir yüklə yedəkləyir. Eyni zamanda piston bölgəsi dəyişməz olaraq qalır, vacib bir nəticəyə gəlirik.
Qazın həcmində azalma ilə onun təzyiqi artır.
Necə olduğunu xatırlayacağıq qazın kütləsi və təcrübə zamanı temperaturu dəyişməz olaraq qaldı. Təzyiqin həcmdən asılılığını aşağıdakı kimi izah etmək mümkündür. Qazın həcmində artımla, onun molekulları arasındakı məsafə artır. Hər bir molekul indi gəmi divarından digərinə bir zərbədən daha böyük bir məsafədən keçmək lazımdır. Molekulların ortalama sürəti dəyişməz olaraq qalır. Əksinə, qazın həcminin azalması ilə, onun molekulu gəminin divarını vurma ehtimalı daha yüksəkdir və qaz təzyiqi artır. Qazın həcmində azalma ilə, onun molekulları arasındakı məsafə azalır
Qaz təzyiqinin temperaturdan asılılığı
Əvvəlki təcrübələrdə qaz temperaturu dəyişməz olaraq qaldı və qazın həcmindəki dəyişikliklər səbəbindən təzyiq dəyişikliyini araşdırdıq. İndi qazın həcmi sabit qaldıqda və qaz temperaturu dəyişdikdə işi nəzərdən keçirin. Kütlə də dəyişməzdir. Bir sıra qazı bir silindrdə bir piston və pistonu birləşdirərək bu cür şərtlər yarada bilərsiniz
Bu qaz kütləsinin temperaturunu daimi bir həcmli dəyişdirmək
Temperatur nə qədər yüksəkdir, qaz molekullarının nə qədər sürətli olması.
Buna görə
Birincisi, gəmi divarının molekulları daha tez-tez baş verir;
İkincisi, hər molekulun divar haqqında ortalama təsir gücü daha böyük olur. Bu, bizi başqa vacib bir nəticəyə aparır. Artan qaz istiliyi ilə onun təzyiqi artır. Bu təsdiqin, temperaturunun dəyişməsi zamanı qazın kütləsi və həcmi dəyişməz qalsa, bu iddianın doğru olduğunu xatırlayacağıq.
Qazların saxlanması və daşınması.
Qaz təzyiqinin həcmdən və temperaturdan asılılığı çox vaxt texnikada və gündəlik həyatda istifadə olunur. Bir yerdən digərinə xeyli miqdarda qaz aparmaq lazımdırsa və ya qazlar uzun müddət saxlanılmalı olduqda, xüsusi möhkəm metal gəmilərə yerləşdirilir. Bu gəmilər yüksək təzyiqə tab gətirir, buna görə orada xüsusi nasosların köməyi ilə normal şəraitdə yüzlərlə qat daha çox olacağı əhəmiyyətli qaz kütlələrini yükləyə bilərsiniz. Silindrlərdə qazların təzyiqi, otaq temperaturunda da çox böyükdür, istifadə edildikdən sonra da onlarda bir çuxur düzəltməyə çalışmaq üçün heç bir şəkildə qızdırılmayacaqdır.
Qaz qanunları.
Hesablamalardakı real dünyanın fizikası tez-tez bir neçə sadələşdirilmiş modelə endirilir. Ən çox tətbiq olunan qazların davranışına belə bir yanaşma. Təcrübə yolu ilə müəyyən edilmiş qaydalar, fizika qazanındakı müxtəlif tədqiqatçılar tərəfindən müəyyən edilmiş və "izoprokess" anlayışının görünüşü kimi xidmət edirdi. Bu, bir parametrin daimi bir dəyəri saxladığı təcrübənin keçməsidir. Qaz qanunları qaz qanunları qazın əsas parametrləri ilə, daha doğrusu, fiziki vəziyyəti ilə işləyir. Həcm və təzyiqlə məşğul olan temperatur. Bir və ya daha çox parametrdə bir dəyişikliyə aid olan bütün proseslər termodinamik deyilir. İSOSTATİK prosesinin anlayışı, hər hansı bir dövlət dəyişikliyi dövründə parametrlərdən biri dəyişməz olaraq qaldığı ifadəyə çevrilir. Bu, bəzi rezervasyonlarla, həqiqi bir şeyə tətbiq edilə bilən sözdə "ideal qaz" ın davranışı budur. Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, reallıqda hər şey bir qədər mürəkkəbdir. Bununla birlikdə, yüksək etibarlılıqla, qazın daimi bir temperaturda davranışı Mariott Qanununun qanunu ilə xarakterizə olunur, bu da:
Qaz təzyiqinin məhsulu daimi dəyərdir. Temperaturun dəyişmədiyi halda bu ifadə düzgün hesab olunur.
Bu prosesə "isothermal" deyilir. Bu vəziyyətdə öyrənilən üç parametrdən ikisi dəyişir. Fiziki olaraq, hər şey sadə görünür. Şişirdilmiş topu sıxın. Temperatur dəyişməz hesab edilə bilər. Nəticədə, həcm azaldıqda təzyiq təzyiqi artıracaqdır. İki parametrin işinin miqyası dəyişməz qalacaq. Onlardan ən azı birinin ilkin dəyərini bilmək, ikinci göstəriciləri asanlıqla tapa bilərsiniz. "Fizikanın qaz qanunları" siyahısında başqa bir qayda, qazın həcmində və temperaturunun eyni təzyiqdə dəyişməsidir. Buna "iSobaric prosesi" deyilir və Gay Lusaka qanunlarından istifadə edərək təsvir edilmişdir. Qazın həcminin və temperaturunun nisbəti daimdir. Bu maddənin bu kütləsindəki daimi bir təzyiq dəyəri altında doğrudur. Fiziki olaraq, hər şey sadədir. Heç olmasa bir dəfə ittiham olunarsa qaçılıqan Və ya karbon qazının söndürmə, "bakirə" bu Qanunun hərəkətini gördü. Kanisterdən və ya söndürmədən çıxan qaz sürətlə genişlənir. Onun temperaturu kəskin düşür. Əllərin dərisini qaşı edə bilərsiniz. Yanğınsöndürən vəziyyətində, aşağı bir temperaturun təsiri altında qazın tez bir zamanda qürr vəziyyətinə düşən qazı olan karbon qazının bütün lopaları meydana gəlir. Gay-Lusaka qanunu sayəsində, istənilən vaxt həcmini bilməklə qaz istiliyini asanlıqla tapa bilərsiniz. Fizika qaz qanunları, işğal edilmiş ardıcıl həcm vəziyyətinə əsasən davranış və davranış. Bu proses ISOormal və Charles qanunu ilə təsvir olunan Charles qanunu ilə təsvir edilmişdir: Ardıcıl həcmlə işğal edilmiş, qaz istiliyinə təzyiq nisbəti istənilən vaxt dəyişməz olaraq qalır.Əslində, hər kəs qaydanı bilir: sıçrayışları hava təravətləndiricilərindən və təzyiq altında qazı olan digər gəmilərdən qızdırmaq mümkün deyil. İş partlayışla başa çatır. Çarlzın hərəkətinin təsvir etdiyi tamdır. Temperatur böyüyür. Eyni zamanda, həcm dəyişmədiyi üçün təzyiq artır. Göstəricilərin icazəli olduqda bir silindr məhv var. Beləliklə, işğal altındakı və parametrlərdən birini bilmək, ikincinin dəyərini asanlıqla təyin edə bilərsiniz. Fizikanın qaz qanunları müəyyən bir ideal modelin davranışını təsvir etsə də, onlar real sistemlərdə qaz davranışını proqnozlaşdırmaq üçün asanlıqla tətbiq edilə bilər. Xüsusilə gündəlik həyatda, əşyalar soyuducunun necə işlədiyini asanlıqla izah edə bilər, niyə kamera və ya topun necə partlaydığı və s.
MTT əsasları.
Molekulyar kinetik nəzəriyyəsi- İzahat metodu İstilik hadisələriistilik hadisələri və proseslərin daxili quruluşunun xüsusiyyətləri ilə işləməyi və istilik hərəkətinə səbəb olan səbəbləri araşdıran proseslər. Bu nəzəriyyə yalnız XX əsrdə tanınmışdı, baxmayaraq ki, bu, qədim Yunan Atomi Tədrisindən maddənin quruluşu ilə bağlıdır.
Termal hadisələrini maddənin mikroparticlinin hərəkətinin və qarşılıqlı əlaqəsi ilə istilik hadisələrini izah edir
Mikropartikllərin hərəkəti tənliyini əldə etməyə imkan verən klassik mexanikanın qanunlarına əsaslanaraq. Buna baxmayaraq, böyük miqdarları ilə əlaqədar (maddənin 1 smm 3-də 10 23 molekul var) hər bir molekulun və ya atomun hərəkətini misilsiz təsvir etmək üçün klassik mexanika qanunlarının köməyi ilə hər saniyədə mümkün deyil. Buna görə, riyazi statistikanın metodları, istilik hadisələri axınının əhəmiyyətli sayda mikropartiklinin davranış nümunələri əsasında izah edən müasir istilik nəzəriyyəsinin inşası üçün istifadə olunur.
Molekulyar kinetik nəzəriyyəsi Çox sayda molekulun hərəkəti tənlikləri əsasında qurulmuşdur.
Molekulyar kinetik nəzəriyyəsi Termal hadisələrini maddənin daxili quruluşu haqqında fikirlər baxımından izah edir, yəni onların təbiətinə çevrilir. Bu, istilik hadisələrinin mahiyyətini izah edən və termodinamika qanunlarına səbəb olan daha mürəkkəb bir nəzəriyyə olsa da, daha mürəkkəb bir nəzəriyyədir.
Həm mövcud yanaşmalar - termodinamik yanaşma və molekulyar kinetik nəzəriyyəsi - Elmi cəhətdən sübut edildi və bir-birini qarşılıqlı şəkildə tamamlayır və bir-birinə zidd deyil. Bu baxımdan istilik hadisələrinin və proseslərin öyrənilməsi, ümumiyyətlə, materialın və ya molekulyar fizika və ya termodinamikalardan, materialın nə qədər asan olmasına baxılmasından asılıdır.
Termodinamik və molekulyar-kinetik yanaşmalar bir-birini izah edərkən bir-birini tamamlayır İstilik hadisələri və proseslər.
