Vztah mezi tlakem, teplotou, objemem a množstvím plynu moly ("hmotnostní" plyn). Univerzální (molární) plynová konstanta R. Clayperon Mendeleevová rovnice \u003d rovnice stavu ideálního plynu.
|
Omezení praktické použitelnosti:
Uvnitř rozsahu přesnost rovnice přesahuje přesnost běžných moderních inženýrských nástrojů. Je důležité, aby inženýr pochopil, že pro všechny plyny existuje významná disociace nebo rozklad při zvyšování teploty. |
|
|
|
Řešíme několik úkolů týkajících se objemových a hromadných nákladů plynu za předpokladu, že složení plynu se nemění (plyn neodlišuje) - což platí pro většinu plynů ve výše uvedeném.
Tento úkol je především relevantní, ale nejen pro aplikace a zařízení, ve kterých je objem plynu přímo měřeno.
V 1. a V 2., při teplotách, resp. T 1. a T 2. nech to být T 1.< T 2. . Pak víme, že:
Přirozeně, V 1.< V 2.
Jak se s tím vypořádat? Nejméně jednoduchá teplotní kompenzace je nutná, tj. Informace z přídavného teplotního čidla by měly být dány do zařízení.
Tento úkol je hlavně především, ale nejen pro aplikace a zařízení, ve kterých je rychlost plynu přímo měřena.
Nechte přepážku () na místě dodání dává objemné akumulované náklady V 1. a V 2., při tlakech, resp. P 1. a P 2. nech to být P 1.< P 2. . Pak víme, že:
Přirozeně, V 1.>V 2. Pro identické množství plynu za těchto podmínek. Pokusme se formulovat několik závěrů v praxi pro tento případ:
Jak se s tím vypořádat? Je nutná alespoň jednoduchá kompenzace tlaku, tj. Zařízení by mělo být poskytnuty informace z přídavného snímače tlaku.
Závěrem bych chtěl poznamenat, že teoreticky musí mít každý plynoměr, musí mít jak teplotní kompenzaci, tak tlakovou kompenzaci. Prakticky ......
Zvažte, jak tlak plynu na teplotu závisí, když jeho hmotnost a objem zůstávají konstantní.
Vezměte uzavřenou nádobu plynu a zahřát ji (obr. 4.2). Teplota plynu bude stanovena pomocí teploměru a tlak je tlakoměr M.
Nejprve umístěte nádobu do tajícího sněhu a tlak plynu při 0 ° C bude označen a pak budeme postupně zahřívat vnější nádobu a zapište hodnoty plynu. Ukazuje se, že harmonogram závislosti na základě těchto zkušeností postavených na základě těchto zkušeností má vzhled přímky (obr. 4.3, a). Pokud budete pokračovat v tomto rozvrhu vlevo, překročí osu abscisy v bodě A, což odpovídá tlaku s nulovým plynem.
Z podobnosti trojúhelníků na OBR. 4.3, ale můžete psát:
Pokud určit konstantu přes y, pak se dostaneme
V tom smyslu by měl koeficient proporcionality v popsaných experimentech vyjádřit závislost změny tlaku plynu z jeho druhu.
Velikost charakterizující závislost změny tlaku plynu ze svého rodu během teploty teploty při konstantním objemu a konstantní hmotnost plynu se nazývá teplotní koeficient tlaku. Teplotní koeficient ukazuje, která část tlaku plynu odebere při 0 ° C, jeho tlakové změny při zahřátí
Odstraňte jednotku teplotního koeficientu v C:
Opakování popsaných zkušeností pro různých plynů S různými hmotami je možné stanovit, že v chybách experimentů se bod A pro všechny grafy získá na stejném místě (obr. 4.3, b). V tomto případě se získá délka segmentu OA stejnou tímto způsobem, pro všechny případy, teplota, při které by se tlak plynu mělo otočit na nulu, je stejný a rovný teplotním koeficientu tlaku, všimli jsme si, že přesné Hodnota hodnoty při řešení problémů je obvykle používána přibližnou hodnotou v rovném
Z experimentů byla hodnota nejprve určena francouzským fyzikem J. Charlem, který v roce 1787 stanoví následující zákon: teplotní koeficient tlaku nezávisí na rodu plynu a je třeba poznamenat, že je to pravdivé pouze pro plyny které mají malou hustotu a s malými teplotními změnami; Při vysokých tlacích nebo nízké teploty Záleží na rodu plynu. Přesně poslouchá zákon Charlese pouze dokonalého plynu.
V průběhu tohoto listu dodržujeme následující předpoklad: hmotnost I. chemické složení Plyn zůstává nezměněn. Jinými slovy, věříme, že:
To znamená, že z nádoby neexistuje žádný únik plynu nebo naopak proud plynu do nádoby;
To znamená, že částice plynu nemají žádné změny (řekněme, že neexistuje žádná disociace - rozpad molekul na atomy).
Tyto dvě podmínky se provádějí ve velmi fyzicky zajímavých situacích (například v jednoduché modely Tepelné motory) a proto dokonale si zaslouží oddělené zvážení.
Je-li hmotnost plynu a její molární hmota upevněna, je stanoven stav plynu tři Makroskopické parametry: tlak, objem a teplota. Tyto parametry jsou spojeny s každou další rovnicí stavu (Mendeleev - Klapairone rovnice).
Termodynamický proces (nebo jednoduše proces) - Jedná se o změnu stavu plynu v průběhu času. Během termodynamického procesu se mění hodnoty makroskopických parametrů - tlaku, objemu a teploty.
Zvláště zajímavé jsou isoprocesees - Termodynamické procesy, ve kterých hodnota jednoho z makroskopických parametrů zůstanou nezměněna. Střídavě upevňuje každého ze tří parametrů, dostaneme tři typy isoprocesses.
1. Izotermický proces Dodává se na trvalé teplotě plynu :.
2. Isobarický proces Jde s konstantním tlakem plynu :.
3. Isochhore Process. Jde s konstantním množstvím plynu :.
Isoproces jsou popsány velmi jednoduchými zákony Boyle - Mariotta, Gay Loussa a Charlese. Pojďme jít na jejich studium.
Nechte ideální plyn provádět izotermický proces při teplotách. Během procesu se mění pouze tlak plynu a jeho objem.
Zvažte dva libovolné stavy plynu: v jednom z nich jsou hodnoty makroskopických parametrů stejné a ve druhé. Tyto hodnoty jsou spojeny rovnicí MENDELEEEV-KLAPAIRONE:
Jak jsme říkali od samého počátku, masová a molární hmotnost se předpokládá beze změny.
Proto jsou správné části písemných rovnic stejné. Proto jsou levicové stejné:
(1)
Vzhledem k tomu, že dva státy plynu byly zvoleny libovolně, můžeme to uzavřít během izotermického procesu zůstává produkt tlaku plynu na jeho objemu konstantní:
(2)
Toto prohlášení se nazývá boyleův zákon - Mariotta.
Obnovení zákona Boyl - Mariotta ve formě
(3)
toto znění může být uvedeno: v izotermním procesu je tlak plynu nepřímo úměrný jeho objemu.. Pokud například s izotermickou expanzí plynu se zvyšuje třikrát, pak se tlak plynu spustí třikrát.
Jak vysvětlit inverzní závislost tlaku z částky z fyzického hlediska? Při konstantní teplotě zůstává nezměněna průměrná průměrná kinetická energie molekul plynu, to znamená, že jednoduše řečí, síla fouká molekul o stěně nádoby se nemění. S rostoucím objemem se koncentrace molekul sníží, a proto se sníží počet foukových molekul na jednotku jednotka na jednotku plochy stěny - tlak plynu klesne. Naopak se snížením objemu se zvyšuje koncentrace molekul, jejich fouká se zrychlí častěji a zvyšuje se tlak na plynu.
Obecně platí, že grafy termodynamických procesů jsou obvyklé v následujících souřadnicových systémech:
-Diagram: osa abscisy, ordinátové osy;
-Diagram: osa abscisy, ordinate osu.
Graf izotermického procesu se nazývá isotherma..
Isotherm na -diagram je graf inverzní proporcionální závislost.
Takový graf je hyperbole (nezapomeňte na algebru - funkční graf). Hyperbole ISOTERM je znázorněna na OBR. jeden .
Obr. 1. Isotherm na -diagram
Každá izotermie splňuje určitou pevnou hodnotu teploty. Ukázalo se, že Čím vyšší je teplota, tím vyšší je odpovídající izoterm -diagram.
Ve skutečnosti zvažujeme dvou izotermický proces prováděný stejným plynem (obr. 2). První proces je při teplotách, druhý - při teplotě.
Obr. 2. Čím vyšší je teplota, vyšší izotermie
Opravte určitou hodnotu objemu. Na první Izotherm, tlak je za něj zodpovědný za druhé - třída \u003d "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."> .!}
Ve zbývajících dvou systémech vypadají souřadnice Isotherm velmi jednoduché: Je to rovná, kolmá osa (obr. 3):
Obr. 3. ISOTERMS ON A-DIAGRAM
Znovu si vzpomeňte, že isobarický proces je proces procházející konstantním tlakem. V průběhu isobarického procesu se mění pouze plyn a jeho teplota.
Typickým příkladem isobarického procesu: plyn je pod masivním pístem, který se může volně pohybovat. Je-li hmotnost pístu a průřez píst, tlak plynu je vždy neustále a rovný
kde - atmosférický tlak.
Nechte ideální plyn provádět isobarický proces při tlaku. Zvažte opět dva libovolné plynárenské stavy; Tentokrát budou hodnoty makroskopických parametrů stejné a.
Reprezentační rovnice:
Sdílíme je na sebe, dostaneme:
V zásadě by to mohlo být dost, ale půjdeme trochu dále. Výsledný poměr přepíšeme tak, že se objeví pouze parametry prvního stavu v jedné části a v jiné části, pouze parametry druhého stavu (jinými slovy "budeme oddělit indexy" v různých částech):
(4)
A tedy nyní - s ohledem na svévolnost volby stavů! - přijímat právo gay lussa.:
(5)
Jinými slovy, s konstantním tlakem plynu je jeho objem přímo úměrný teplotě:
(6)
Proč zvyšuje objem se zvyšující se teplotou? Když je teplota zvýšena, molekula začíná porazit více a zvednout píst. V tomto případě koncentrace molekul klesá, rány jsou méně pravděpodobné, tedy v důsledku toho, že tlak si zachovává svou dřívější hodnotu.
Graf isobarického procesu se nazývá isobara. Na -diagram je ISOGRAM přímkou \u200b\u200bpřímkou \u200b\u200b(obr. 4):
Obr. 4. ISOBAR DO-DIAGRAM
Tečkovaná část grafu znamená, že v případě reálného plynu při dostatečně nízkých teplotách přestává model ideálního plynu (a s IT zákonem gay-Lousha) pracovat. Ve skutečnosti, když se sníží teplota částic plynu, vše je pomalejší, a síly intermolekulární interakce mají stále významnější vliv na jejich pohyb (analogie: pomalý míč je snazší chytit než rychle). Při velmi nízkých teplotách plynů a jsou zcela přeměněny na kapalinu.
Popište nyní, jak se poloha isobar změní, když se tlak změny. Ukázalo se, že čím více tlaku, tím nižší je ISOBAR -diagram.
Abychom se ujistili, že zvažujeme dvě isobary s tlaky a (obr. 5):
Obr. 5. Snížení ISOBAR, tím větší je tlak
Opravte určitou hodnotu teploty. Vidíme to. Ale při pevné teplotě je objem méně, tím větší tlak (zákon Boyle je Mariotta!).
Byla tam třída \u003d "TEX" Alt \u003d "(! LANG: P_2\u003e P_1"> .!}
Ve zbývajících dvou souřadnicích je souřadnice ISOBAR přímou linkou, kolmou k ose (obr. 6):
Obr. 6. isobaras na a -diagram
Isochoor Process, odvoláváme, je proces procházející konstantním objemem. S procesem isochorinu, změny tlaku plynu a její teplota.
Proces Isochore si představit je velmi jednoduchý: Jedná se o proces, který jde v tuhé nádobě pevného objemu (nebo ve válci pod pístem, když je píst fixní).
Nechte dokonalý plyn činí isochorický proces v objemu nádoby. Znovu zvažte dva libovolné stavy plynu s parametry a. My máme:
Tyto rovnice rozdělujeme na sebe:
Stejně jako u závěru zákona gay-Loussak, "Přetáhněte" indexy v různých částech:
(7)
S ohledem na svévolnost výběru států, přijdeme charlesský zákon:
(8)
Jinými slovy, s konstantním množstvím plynu je jeho tlak přímo úměrný teplotě:
(9)
Zvýšení tlaku plynu pevného objemu, když je vyhřívaný - věc je zcela zřejmá z fyzického hlediska. Snadno to vysvětlete.
Graf procesu isochlorinu se nazývá izochora. Na -diagram z izoker je přímka (obr. 7):
Obr. 7. Isochora na -diagram
Význam tečkovaného spiknutí je stejný: nedostatečnost modelu ideálního plynu při nízkých teplotách.
Obr. 8. Nižší izoker, tím větší je objem
Důkaz podobný předchozímu. Opravte teplotu a viz. Ale při pevné teplotě je tlak tím méně, tím více objemu (opět zákon kotelu je Mariotta). To byla třída \u003d "tex" alt \u003d "(! LANG: v_2\u003e v_1"> .!}
Ve zbývajících dvou systémech jsou souřadnice Isoker přímou linkou, kolmou osou (obr. 9):
Obr. 9. ISOCHORA ON A-DIAGRAM
Boyle's zákony - Mariotta, Gay Loussa a Charles jsou také volány plynové zákony.
Přinesli jsme plynové zákony z Mendeleevovy rovnice - Klapaireron. Ale historicky všechno bylo opak: Zákony plynu byly založeny experimentálně a mnohem dříve. Státní rovnice se objevila později jako jejich zobecnění.
Úvod
Stav ideálního plynu je plně popsán naměřené hodnoty: tlak, teplota, objem. Vztah mezi těmito třemi hodnotami je určen hlavním zákonem plynu:
Účel práce
Zkontrolujte zákon Boyl Mariotty.
Vyřešené úkoly
Měření tlaku vzduchu v injekční stříkačce při změně objemu vzhledem k tomu, že teplota plynu je konstantní.
Experimentální instalace
Přístroje a příslušenství
Manometr
Ruční vakuová pumpa
V tomto experimentu se zákon Boyl - Mariotta potvrzuje instalací znázorněnou na obrázku 1. Objem vzduchu v injekční stříkačce se stanoví následovně:
kde p 0 atmosférický tlak, tlak měřený pomocí tlakoměru.
Postup pro provádění práce
Instalujte píst injekční stříkačky v 50 ml.
Pevně \u200b\u200bvložte volný konec spojovací hadice ručně vyrobené vakuové čerpadlo na výstupu injekční stříkačky.
Po získání pístu zvyšte objem s krokem 5 ml, upevněte svědectví stroje do černé měřítko.
Pro stanovení tlaku pod pístem je nutné odečíst monometru svědectví vyjádřená v Pascalu z atmosférického tlaku. Atmosféra Stejně jako přibližně 1 bar, který odpovídá 100 000 PA.
Pro výsledky měření zpracování by měla být zohledněna dostupnost vzduchu v připojovací hadici. K tomu měří objem spojovací hadice, měření délky hadice s ruletou a průměr hadicového třmenu, vzhledem k tomu, že tloušťka stěny je 1,5 mm.
Sestavte graf měřené závislosti vzduchu z tlaku.
Vypočítejte závislost objemu tlaku při konstantní teplotě podle zákona kotle Mariott a vybudovat plán.
Porovnejte teoretické a experimentální závislosti.
Úvod
Zvažte závislost tlaku plynu na teplotu za podmínek konstantního objemu určité hmotnosti plynu. Tyto studie byly poprvé vyráběny v roce 1787 Jacques Alexander Cesar Chalf (1746-1823). Plyn byl zahříván ve velké baňce připojené k rtuti tlakoměr jako úzké zakřivené trubice. Zanedbávání nevýznamného zvýšení objemu baňky při zahřátí a menší změnu objemu, když je rtuť přemístěna v úzkém tlakoměru. Objem plynu tak lze považovat za beze změny. Vyhřívaná voda v nádobě obklopující baňky, měřila teplotu plynu teploměru T.a odpovídající tlak r.- Na manometru. Plnění nádoby s tavicím ledem, tlak byl stanoven r. o a vhodnou teplotu T. o . Bylo zjištěno, že pokud při 0 s tlakem r. o , poté, když se zahřívá 1 s přírůstkem tlaku bude v r. o . Hodnoty stejné hodnoty (přesněji, téměř totéž) pro všechny plyny, jmenovitě 1/273 C -1. Perforce teplotního koeficientu tlaku.
Akt Charles umožňuje vypočítat tlak plynu při každé teplotě, pokud je jeho tlak známý při teplotě 0 C. Nechte tlak této hmotnosti plynu při 0 CV p. Ó. a tlak stejného plynu při teplotách t.p.. Teplota se mění podle. \\ T t.a změny tlaku r. o t., pak tlak r.stejně:
Při velmi nízkých teplotách, kdy se plyn přiblíží stav zkapalnění, jakož i v případě vysoce stlačených plynů, zákona Charlesů není použitelný. Shoda s koeficienty i, které jsou zahrnuty v zákoně Charova a zákona gay-Loursak, ne náhodou. Vzhledem k tomu, že plyny jsou podřízeny zákonem Boyle - Mariott při konstantní teplotě, dokonce se rovnat se navzájem.
Nahrazujeme hodnotu teplotního koeficientu v teplotní závislosti vzorce tlaku:
|
|
Velikost (velikost) 273+ t.) Je možné zvážit, jak se teplota počítaná podél nové teplotní stupnice, jehož jednotka je stejná jako měřítko Celsia, a pro nulu, bod, kterým se na 273 ° C pod bodem přijatým pro nulu Celsia stupnice, tj. ICE teploty tání. Nula z tohoto nového měřítka se nazývá absolutní nula. Tento nový stupnice se nazývá termodynamická měřítko teplot, kde T. t.+273 .
Pak je v neustálém objemu spravedlivé:
|
|
Účel práce
Zkontrolujte zákon Charlese
Vyřešené úkoly
Stanovení závislosti na tlaku plynu na teplotě při konstantním objemu
Stanovení absolutní teplotní stupnice extrapolací směrem k nízkým teplotám
Bezpečnostní technika
Upozornění: Sklo se používá v provozu.
Být extrémně přesný při práci s plynovým teploměrem; Skleněná nádoba a odměrek.
Být velmi pozorný při práci s teplou vodou.
Experimentální instalace
Přístroje a příslušenství
Plynový teploměr
Mobilní Cassy Lab.
Termočlánek
Elektrické topné dlaždice
Sklo skla
Skleněná nádoba
Ruční vakuová pumpa
Při čerpání vzduchu při pokojové teplotě s ručním čerpadlem bude vytvořen tlak na vzduchu P0 + , kde r. 0 - vnější tlak. Pokles rtuti také klade tlak na vzduchový pól:
V tomto experimentu je tento zákon potvrzen pomocí plynového teploměru. Teploměr je umístěn ve vodě s teplotou asi 90 ° C a tento systém se postupně ochladí. Čerpání vzduchu z plynového teploměru za použití ručně vyrobené vakuové čerpadlo, udržujte průběžný objem vzduchu během chlazení.
|
|
Postup pro provádění práce
Otevřete zástrčku plynu teploměr, připojte k teploměru ruční vakuové čerpadlo.
Opatrně proměňte teploměr, jak je znázorněno na obrázku na obr. 2 a vyčerpejte vzduch z něj pomocí čerpadla tak, aby kapka rtuti byla v bodě A) (viz obr. 2).
Po kapičce rtuti se shromáždil v bodě A), otočte teploměr s otvorem nahoru a spusťte vyblednou rukojeť vzduchu) na čerpadle (viz obr. 2) Upozornění na Mercury nebyla rozdělena do několika kapiček.
Tepelná voda B. skleněná nádoba Na dlaždice do 90 ° C.
Nalévat horká voda Ve skleněné nádobě.
Umístěte plynový teploměr do nádoby, konsolidovat ji na stativ.
Umístěte termočlánek do vody, postupně se tento systém ochladí. Čerpání vzduchu z plynového teploměru pomocí ručního vakuového nanosu, podpěru konstantního objemu vzduchového sloupce během celého procesu chlazení.
Opravte tlakoměr čtení r.a teplota T..
Stavět závislost celkového tlaku plynu p. 0 +p.+p. HG na teplotu v S.
Pokračujte v harmonogramu k křižovatce s osou abscisy. Určete teplotu průsečíku, vysvětlete získané výsledky.
Ternem úhlu sklonu určete teplotní koeficient.
Vypočítejte závislost tlaku z teploty v konstantním objemu křídového zákona a vybudovat plán. Porovnejte teoretické a experimentální závislosti.
Ujistěte se, že molekuly plynu jsou opravdu umístěny daleko od sebe, a proto jsou plyny dobře stlačeny. Časová injekční stříkačka a umístění jeho pístu přibližně uprostřed válce. Otvor stříkačky je připojena k trubce, jehož druhý konec je pevně uzavřen. Některá část vzduchu bude tedy uvězněna v válci injekční stříkačky pod pístem a v trubce. Válec pod pístem je určité množství vzduchu. Nyní jsme na pohyblivý píst dali náklad. Je snadné vidět, že píst trochu klesne. To znamená, že objem vzduchu se snížil jinými slovy, plyny jsou snadno komprimovány. Existují tedy velké mezery mezi molekulami plynu. Pokojová místnost na pístu způsobuje pokles objemu plynu. Na druhé straně, po instalaci nákladu, píst, mírně klesá, zastaví se v nové poloze rovnováhy. Tohle znamená tamto tlaková síla vzduchu na pístu Zvyšuje se a opět zálohuje zvýšenou hmotnost pístu s nákladem. A protože oblast pístu současně zůstává nezměněna, přišli jsme k důležitému závěru.
S poklesem objemu plynu se jeho tlak zvyšuje.
Budeme si pamatovat, jak hmotnost plynu a její teplota během zkušeností zůstala nezměněna. Je možné vysvětlit závislost tlaku z objemu následujícím způsobem. S nárůstem objemu plynu se zvyšuje vzdálenost mezi jeho molekulami. Každá molekula nyní musí projít větší vzdáleností od jedné rány z zdi nádoby do druhé. Průměrná rychlost pohybu molekul zůstává nezměněna. Související, molekuly plynu jsou méně pravděpodobné, že bít na stěnu nádoby, a to vede ke snížení tlaku plynu. A naopak se snížením objemu plynu je jeho molekula s větší pravděpodobností zasáhnout stěnu nádoby a zvyšuje se tlak plynu. S poklesem objemu plynu se sníží vzdálenost mezi jeho molekulami
Závislost tlaku plynu na teplotu
V předchozích experimentech zůstala teplota plynu nezměněna a studovali jsme změnu tlaku v důsledku změn v objemu plynu. Nyní zvažte případ, kdy objem plynu zůstává konstantní a změny teploty plynu. Hmotnost se také nezměněna. Takové podmínky můžete vytvořit umístěním řady plynu do válce s pístem a konsolidací pístu
Změna teploty této plynové hmotnosti s konstantním objemem
Čím vyšší teplota, Čím rychleji se pohybují plynové molekuly.
Proto
Nejprve se molekuly stěny nádoby vyskytují častěji;
Zadruhé, průměrná nárazová síla každé molekuly o stěně se stává větší. To nás vede k dalšímu důležitému závěru. S rostoucí teplotou plynu se jeho tlak zvyšuje. Budeme si pamatovat, že toto tvrzení je pravdivé, pokud hmotnost a objem plynu během změny jeho teploty zůstávají beze změny.
Skladování a přeprava plynů.
Závislost tlaku plynu z objemu a teploty se často používá v technice a v každodenním životě. Pokud potřebujete přenášet značné množství plynu z jednoho místa na druhé, nebo když musí být plyny po dlouhou dobu uchovávány, jsou umístěny ve speciálních pevných kovových cévách. Tato plavidla vydrží vysoký tlak, takže s pomocí speciálních čerpadel lze stáhnout významné plynové hmotnosti, které by za normálních podmínek byly stokrát více než větší objem. Vzhledem k tomu, že tlak plynů ve válcích i při pokojové teplotě je velmi velký, nebudou v žádném případě ohřát nebo jakýmkoliv způsobem, aby se v nich pokusili udělat díru i po použití.
Plynové zákony fyziky.
Fyzika reálného světa v výpočtech je často snížena na několik zjednodušených modelů. Nejvíce aplikovaný takový přístup k popisu chování plynů. Pravidla stanovená experimentálním způsobem byly sníženy různými výzkumnými pracovníky v zemních zákonech fyziky a sloužily jako vzhled konceptu "isoprocess". Toto je průchod experimentu, ve kterém jeden parametr zachovává konstantní hodnotu. Plynové zákony fyziky pracují s hlavními parametry plynu, přesněji, jeho fyzický stav. Teplota obsazená objemem a tlakem. Všechny procesy, které odkazují na změnu v jednom nebo více parametrech se nazývají termodynamic. Koncepce izostatického procesu je snížen na prohlášení, že během jakékoli změny stavu zůstává jeden z parametrů nezměněn. Jedná se o chování tzv. "Ideálního plynu", který s některými výhradami lze aplikovat na skutečnou látku. Jak bylo uvedeno výše, ve skutečnosti je vše poněkud složitější. S vysokou spolehlivostí je však chování plynu konstantní teplotou charakterizována zákonem Mariott zákona, který říká:
Produkt tlaku plynu je trvalá hodnota. Toto prohlášení se považuje za správné v případě, kdy se teplota nemění.
Tento proces se nazývá "izotermický". V tomto případě se mění dva ze tří studovaných parametrů. Fyzicky, všechno vypadá jednoduché. Zmáčkněte nafouknutý míč. Teplota může být považována za beze změny. A v důsledku toho tlak zvýší tlak, když se objem snižuje. Velikost práce dvou parametrů zůstane nezměněna. Znát počáteční hodnotu alespoň jednoho z nich můžete snadno zjistit druhé ukazatele. Další pravidlo v seznamu "Plynové zákony fyziky" je změna objemu plynu a jeho teploty při stejném tlaku. To se nazývá "isobarický proces" a je popsán pomocí gay lusaka zákon. Poměr objemu a teploty plynu je vždy. To platí za podmínky konstantní hodnoty tlaku v této hmotnosti látky. Fyzicky je vše jednoduché. Pokud alespoň jednou nabitý plynový zapalovač Nebo užíval hasicí přístroj oxidu uhličitého, viděl žalobu tohoto zákona "Panna". Plyn vychází z nádoby nebo hasicí přístroj se rychle rozšiřuje. Jeho teplota prudce klesá. Můžete se zamítnout kůži rukou. V případě hasicího přístroje jsou vytvořeny celé vločky oxidu uhličitého sníh, když plyn pod vlivem nízké teploty se rychle změní na pevný stav plynného. Díky zákonu gay-lusaka můžete snadno zjistit teplotu plynu, kdykoliv znát jeho objem. Plynové zákony fyziky popisují a chování podle stavu konzistentního objemu obsazeného. Tento proces se nazývá isoormální a popsané zákonem Charlese, který říká: S konzistentním objemem obsazeným, tlakový poměr na teplotu plynu zůstává kdykoliv nezměněn.Ve skutečnosti každý zná pravidlo: není možné ohřívat šplouchá z osvěžovačů vzduchu a jiných nádob obsahujících plyn pod tlakem. Případ končí výbuchem. Je to přesně to, co zákon Charles popisuje. Teplota roste. Současně roste tlak, protože objem se nezmění. V okamžiku, kdy indikátory překročí přípustné, je destrukce válce. Takže znát objem obsazený a jeden z parametrů, můžete snadno nastavit hodnotu druhé. Ačkoli plynárenské zákony fyziky popisují chování určitého ideálního modelu, mohou být snadno použity pro předpovídání chování plynu v reálných systémech. Zejména v každodenním životě mohou položky snadno vysvětlit, jak funguje chladničku, proč studený proud vzduchu letí z postřikovače osvěžovače, protože je fotoaparát nebo míč praskla, jak postřikovač funguje a tak dále.
Základy MTT.
Molekulární kinetická teorie látky- Metoda vysvětlení tepelné jevykterý váže tok tepelných jevů a procesů se zvláštností vnitřní struktury látky a studií příčiny, které způsobují tepelný pohyb. Tato teorie byla uznána pouze v XX století, i když pochází ze starověkého řeckého atomového výuky na struktuře látky.
Vysvětluje tepelné jevy se zvláštnostmi pohybu a interakce mikročástic látky
Na základě zákonů klasické mechaniky I. Newton, který umožňuje odvodit rovnici pohybu mikročástic. Nicméně, v souvislosti s jejich obrovskými množstvími (v 1 cm3 látky je přibližně 10 23 molekul), je nemožné každé sekundy s pomocí zákonů klasické mechaniky pro jednoznačně popisovat pohyb každé molekuly nebo atomu. Proto se metody matematické statistiky používají k vytvoření moderní teorie tepla, které vysvětlují tok tepelných jevů na základě vzorců chování významného počtu mikročástic.
Molekulární kinetická teorie Postavený na základě všeobecných rovnic pohybu obrovského počtu molekul.
Molekulární kinetická teorie Vysvětluje tepelné jevy z hlediska myšlenek o vnitřní struktuře látky, tj. Ukazuje jejich povahu. To je hlubší, i když složitější teorie, která vysvětluje podstatu tepelných jevů a způsobuje zákony termodynamiky.
Oba existující přístupy - termodynamický přístup a molekulární kinetická teorie - Vědecky se ukázal a vzájemně se navzájem doplňují a nedostávají se navzájem. V tomto ohledu se studium tepelných jevů a procesů obvykle zvažuje z poloh nebo molekulární fyziky nebo termodynamiky, v závislosti na tom, jak je snadnější uvést materiál.
Termodynamické a molekulární kinetické přístupy se při vysvětlování vzájemně doplňují tepelné jevy a procesy.
