Surve, temperatuuri, mahu ja gaasi moolite koguse suhe ("mass" gaas). Universaalne (Molar) Gaasi konstant R. ClayPeron Mendeleev võrrandi \u003d ideaalse gaasi seisundi võrrand.
|
Praktilise kohaldatavuse piirangud:
Vahemikus ületab võrrandi täpsus tavapäraste kaasaegsete inseneri tööriistade täpsuse. See on oluline, et insener mõista, et kõigi gaaside puhul on temperatuuri suurendamisel oluline dissotsiatsioon või lagunemine. |
|
|
|
Lahendame paar ülesanded seoses gaasi mahu- ja massikulude suhtes eeldusel, et gaasikompositsioon ei muutu (gaas ei lahuta) - mis kehtib enamiku gaaside puhul eespool.
See ülesanne on peamiselt asjakohane, kuid mitte ainult rakenduste ja seadmete puhul, kus gaasi maht vahetult mõõdetakse.
V 1. ja V2.vastavalt temperatuuril T 1. ja T 2. lase sel minna T 1.< T 2. . Siis me teame, et:
Loomulikult V 1.< V2.
Kuidas sellega toime tulla? Vähemalt lihtne temperatuuri kompensatsiooni on vajalik, st seadmest täiendava temperatuuri anduri kohta tuleb seadmele manustada.
See ülesanne on peamiselt peamiselt, kuid mitte ainult rakenduste ja seadmete puhul, kus gaasikiirus vahetult mõõdetakse.
Lase loendur () kohaletoimetamise punktis annab mahukad kogunenud kulud V 1. ja V2.vastavalt survele vastavalt P 1. ja P 2. lase sel minna P 1.< P 2. . Siis me teame, et:
Loomulikult V 1.>V2. Nende tingimuste alusel gaasi ühemate koguste puhul. Püüame sellisel juhul praktikas sõnastada mitmeid järeldusi:
Kuidas sellega toime tulla? Vähemalt lihtne survehüvitis on vajalik, st seadmele tuleks anda teavet täiendava rõhuanduri kohta.
Kokkuvõttes tahaksin märkida, et teoreetiliselt peab iga gaasiarvesti olema nii temperatuuri hüvitise kui ka survekompensatsiooniga. Praktiliselt ......
Mõtle, kuidas gaasirõhk temperatuurini sõltub sellest, kui selle mass ja maht jääb konstantseks.
Võtke suletud anum gaasi ja soojendage see üles (joonis 4.2). Gaasi temperatuur määratakse termomeetri abil ja rõhk on rõhumõõturi M.
Esiteks asetage anum sulamismasinasse ja Gaasirõhk 0 ° C juures tähistatakse ja seejärel kuumutame järk-järgult välimise anuma ja kirjutame gaasi väärtusi. Tuleb välja, et sõltuvuse ajakava selliste kogemuste põhjal selliste kogemuste põhjal on sirgjoone välimus (joonis 4.3, a). Kui jätkate seda ajakava vasakule, see ületab Abscissa telje punkti a, mis vastab nullgaasrõhule.
Kolmnurkade sarnasusest joonisel fig. 4.3, kuid saate kirjutada:
Kui te eelistate pidevalt Y-i, siis saame
Selles mõttes peaks kirjeldatud katsete proportsionaalsuse koefitsient väljendama gaasirõhu muutumise sõltuvust sellest muutusest.
Suurus iseloomustab sõltuvust gaasirõhu muutus oma perekonnast temperatuuri temperatuuri ajal konstantse mahus ja konstantse mass gaasi nimetatakse temperatuuri koefitsiendi rõhu. Temperatuuri koefitsient näitab, milline osa gaasirõhku, mis on võetud 0 ° C juures, selle rõhu muutused kuumutamisel
C:
Kirjeldatud kogemuste kordamine erinevad gaasid Erinevate massidega on võimalik kindlaks teha, et eksperimentide vigades saadakse punkt A kõikide diagrammide puhul samas kohas (joonis 4.3, B). Sellisel juhul saadakse OA segmendi pikkus võrdne sel viisil, kõigi juhtumite puhul, kus gaasirõhk peaks pöörduma nulli poole, on sama ja võrdne rõhu temperatuuri koefitsiendiga, märkme, et täpne Väärtuse väärtust probleemide lahendamisel kasutatakse tavaliselt ligikaudse väärtuse võrra
Katsete põhjal määras väärtus esmakordselt Prantsuse füüsik J. Charl poolt, kes 1787. aastal seadis järgmine seadus: rõhu temperatuuri koefitsient ei sõltu gaasi perekonnast ja märgitakse, et see on tõsi ainult gaaside puhul Sellel on väike tihedus ja väikeste temperatuuri muutustega; kõrge surve või madalatel temperatuuridel See sõltub gaasi perekonnast. Täpselt järgib Charles'i seadus ainult täiuslik gaas.
Kogu selle lehe all me järgime järgmist eeldust: mass I. keemiline koostis Gaas jääb samaks. Teisisõnu me usume, et:
See tähendab, et laevale ei leki laeva või vastupidi gaasi voolu laevale;
See tähendab, et gaasiosakesed ei ole muudatusi (ütleme, et dissotsiatsioonile ei ole - molekulide lagunemine aatomitele).
Need kaks tingimust tehakse väga palju füüsiliselt huvitavaid olukordi (näiteks lihtsad mudelid Termilised mootorid) ja seetõttu väärivad täiesti kaalutlusi.
Kui gaasi mass ja selle molaarmass on fikseeritud, määratakse gaasi seisund kolm Makroskoopilised parameetrid: rõhk, maht ja temperatuur. Need parameetrid on seotud kõigi teiste võrrandiga (Mendeleev - Klapaarone võrrandiga).
Termodünaamiline protsess (Või lihtsalt protsess) - See on aja jooksul gaasi seisundi muutus. Termodünaamilise protsessi käigus muudetakse makroskoopiliste parameetrite väärtusi - rõhku, mahtu ja temperatuuri.
Eriti huvipakkuvad isoprocessees - termodünaamilised protsessid, milles ühe makroskoopilise parameetri väärtus jääb muutumatuks. Alternatiivselt kinnitades iga kolme parameetri, saame kolm tüüpi isoprocesses.
1. Isotermiline protsess See on püsivas gaasi temperatuuril :.
2. Isobaric protsess See läheb pidev surve gaasi :.
3. Isochhore protsess See läheb pideva gaasiga :.
Isoproces'i kirjeldavad Boyle'i väga lihtsad seadused - Mariotta, Gay Loussa ja Charles. Lähme edasi nende uuringusse.
Olgu ideaalne gaas teostab isotermilist protsessi temperatuuridel. Protsessi käigus muutuvad ainult gaasirõhk ja selle maht.
Mõtle kahele suvalisele seisundile gaasi: ühes neist on makroskoopiliste parameetrite väärtused võrdsed ja teises. Need väärtused on ühendatud MendeleeV-Klapaire'i võrrandiga:
Nagu me algusest peale ütlesime, eeldatakse massi ja molaarmassi muutmata.
Seetõttu on kirjalike võrrandite õiged osad võrdsed. Seetõttu on vasakpoolsed võrdsed:
(1)
Kuna mõlemad gaasi riigid valiti meelevaldselt, saame selle järeldada isotermilise protsessi käigus jääb gaasirõhu toote mahule konstantne:
(2)
Seda avaldust nimetatakse boyle'i seadus - Mariotta.
Bobüüli õiguse taastamine vormis
(3)
seda sõnastust saab esitada: isotermilisel protsessis on gaasirõhk vastu pöördvõrdeliselt selle mahuga.. Kui näiteks gaasi isotermilise laienemisega suureneb see kolm korda, siis gaasirõhk käivitub kolm korda.
Kuidas seletada surve pöördvõrgus sõltuvust füüsilisest vaatepunktist? Konstantsel temperatuuril jääb gaasimolekulide keskmine kineetiline kineetiline energia, st lihtsalt rääkimine, molekulide puhupuhu jõud anuma seina kohta ei muutu. Suureneva mahuga väheneb molekulide kontsentratsioon ja seetõttu väheneb seina pindalaühiku aja pikkuse ajaühiku ajal molekulide arv ühe ühiku pindala kohta - gaasirõhupiisad. Vastupidi, mahu vähenemisega suureneb molekulide kontsentratsioon, nende puhub toores sagedamini ja gaasirõhu suureneb.
Üldiselt on termodünaamiliste protsesside graafikud tavapärased järgmistes koordinaatsüsteemides:
-Diagram: abscissa telg, ordinate teljed;
-Diagram: abscissa telg, ordinate telg.
Isotermilise protsessi graafikut nimetatakse isoterma.
Isoterm On -Diagram on graafik pöördvõrdeliselt proportsionaalne sõltuvus.
Selline diagramm on hüperbool (mäletage algebra - funktsiooni graafik). Hüperbool isoterm on näidatud joonisel fig. üks.
Joonis fig. 1. isoterm On -Diagram
Iga isoterm vastab kindlale fikseeritud temperatuuri väärtusele. See selgub, et mida kõrgem on temperatuur, seda suurem on vastav isoterm -diagramm.
Tegelikult kaalume sama gaasi poolt kaks isotermilist protsessi (joonis 2). Esimene protsess on temperatuuril, teine \u200b\u200b- temperatuuril.
Joonis fig. 2. Mida kõrgem temperatuur, kõrgem isoterm
Parandage mahu väärtust. Esimesel isotermil vastutab surve tema eest teisel klassil \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."> .!}
Ülejäänud kahes süsteemis näeb isotermi koordinaadid väga lihtsad: see on sirge, risti telg (joonis 3):
Joonis fig. 3. isotermid ja -Diagram
Meenuta veel kord, et isobaritootmisprotsess on pidev surve all olev protsess. Isobaarse protsessi käigus muudetakse ainult gaasi ja selle temperatuuri.
Isobaarse protsessi tüüpiline näide: gaas on massiivse kolvi all, mis võib vabalt liikuda. Kui kolvi kaal ja ristlõige Piston, gaasirõhk on alati pidevalt ja võrdne
kus - atmosfäärirõhk.
Olgu ideaalne gaas toimib isobaritootmisprotsessi rõhu all. Kaaluge kahte meelevaldset gaasi riiki; Seekord on makroskoopiliste parameetrite väärtused võrdsed ja.
Esindamise võrrandid:
Nende jagamine üksteisele, saame:
Põhimõtteliselt võib see juba piisav, kuid me läheme veidi kaugemale. Me kirjutame sellest tuleneva suhte ümber nii, et ühes osas esinevad ainult esimese riigi parameetrid ja teises osas ainult teise riigi parameetrid (teisisõnu: "Me eraldame indekseid" erinevates osades):
(4)
Ja seega nüüd - pidades silmas riikide valiku meelevallast! - saada seadus Gay Lussa:
(5)
Teisisõnu, pideva gaasirõhuga on selle maht otseselt proportsionaalne temperatuuriga:
(6)
Miks suurendab mahtu suureneva temperatuuriga? Kui temperatuur on tõstetud, hakkab molekul võita rohkem ja kolvi tõstke. Sellisel juhul langeb molekulide kontsentratsioon, puhangud muutuvad vähem tõenäoline, et tulemuseks säilitab rõhk selle endise väärtuse.
Isobaarse protsessi graafikut nimetatakse isobara. On -Diagram, ISOBAR on sirge joon (joonis 4):
Joonis fig. 4. Isobar --Diagramile
Graafiku täpiline osa tähendab, et reaalse gaasi puhul on piisavalt madalal temperatuuril ideaalse gaasi mudel (ja sellega Gay-Lousha seadusega) tööle. Tegelikult, kui gaasiosade temperatuur väheneb, on kõik aeglasem ja sekkumise jõud on nende liikumise jaoks üha olulisem mõju (analoogia: aeglane pall on lihtsam püüda kui kiiresti). Noh, väga madalatel gaaside temperatuuridel ja on täielikult muundatud vedelikuks.
Kirjeldage nüüd, kuidas ISOBARi asend muutub rõhu muutuste korral. See selgub, et mida rohkem survet, seda madalam Isobar -diagramm.
Veenduge, et kaalume kaks isobarit survet ja (joonis 5):
Joonis fig. 5. Alumine Isobar, seda suurem on rõhk
Parandage mõnda temperatuuri väärtust. Me näeme seda. Kuid fikseeritud temperatuuril on maht väiksem, seda suurem rõhk (Boyle'i seadus on Mariotta!).
Seal oli klass \u003d "Tex" Alt \u003d "(! Lang: p_2\u003e p_1"> .!}
Ülejäänud kahes koordinaatides on ISOBARi koordinaadid otsejoonel, risti teljega (joonis 6):
Joonis fig. 6. isobaras ja -Diagram
Isochoor protsess meenutame, on protsess, mis kulgeb konstantse mahus. Isokooriprotsessiga, ainult gaasirõhu muutused ja selle temperatuur.
Isochhore protsess ette kujutada on väga lihtne: see on protsess, mis läheb jäiga laevas fikseeritud mahus (või silindris kolvi all, kui kolb on fikseeritud).
Olgu täiuslik gaas isokooriline protsess laeva mahus. Jällegi kaaluge kahte kohapeal gaasi parameetrite ja. Meil on:
Me jagame need võrrandid üksteisele:
Nagu Gay-Loussaki õiguse sõlmimisel, "lohistage" erinevates osades:
(7)
Arvestades riikide valiku meelevaldsust, tuleme charles'i seadus:
(8)
Teisisõnu, konstantse koguse gaasiga on selle rõhk temperatuuriga otseselt proportsionaalne:
(9)
Fikseeritud mahu gaasirõhu suurenemine, kui see on kuumutatud - asi on füüsilisest vaatepunktist täiesti ilmne. Sina ise seda lihtsalt selgitage.
Isokloriini protsessi graafikut nimetatakse izochora. Isokeri-diagram on sirgjoon (joonis 7):
Joonis fig. 7. Isochora on -Diagram
Tähendus punktiirilmus on sama: ebapiisavus mudel ideaalne gaasi madalatel temperatuuridel.
Joonis fig. 8. Madalam isoker, seda suurem on maht
Tõend, mis sarnaneb eelmisele. Kinnitage temperatuur ja vaadake seda. Kuid fikseeritud temperatuuril on rõhk väiksem, seda rohkem maht (jällegi boileri seadus on mariotta). See oli klass \u003d "Tex" Alt \u003d "(! Lang: V_2\u003e V_1"> .!}
Ülejäänud kahes süsteemis on isoki koordinaadid sirgjooneline, risti telg (joonis 9):
Joonis fig. 9. ISOCHORA ON JA -DIAGRAM
Boyle seadused - Mariotta, Gay Loussa ja Charles nimetatakse ka gaasiseadused.
Me toome Gaasi seadusi Mendeleev võrrandi - Klapaireron. Aga ajalooliselt kõik oli vastupidine: Gaasi seadused loodi eksperimentaalselt ja palju varem. Riigi võrrand tekkis hiljem nende üldiseks.
Sissejuhatus
Ideaalse gaasi seisundit kirjeldatakse täielikult mõõdetud väärtustega: rõhk, temperatuur, maht. Nende kolme väärtuse vaheline suhe määrab peamine gaasiseadus:
töö eesmärk
Kontrollige Boyl Mariotta õigust.
Lahendatud ülesanded
Mõõtmine õhurõhk süstlas, kui vahetamisel maht arvestades, et gaasitemperatuur on konstantne.
Eksperimentaalne paigaldamine
Instrumendid ja tarvikud
Manomeeter
Käsitsi vaakumpump
Selles katses kinnitatakse Boyl-Mariotta seadus joonisel 1. näidatud installimisega. Õhu maht süstlas määratakse järgmiselt: \\ t
kus p 0 atmosfäärirõhk, mõõdetud rõhk, kasutades rõhumõõturit.
Töö teostamise kord
Paigaldage süstla kolb 50 ml-ni.
Tihedalt pannakse vaba ots ühendav vooliku käsitsi valmistatud vaakumpumba väljalaskeava süstla.
Olles kolvi avanud, suurendage helitugevust 5 ml sammuga, kinnitage masina tunnistus mustale skaalal.
Et määrata kolvi all olev surve, on vaja lahutada atmosfäärirõhust Pascalis väljendatud monomeetri tunnistuse. Atmosfäärirõhk Samavõrd umbes 1 baari, mis vastab 100 000 pa.
Mõõtmistulemuste töötlemiseks tuleks arvesse võtta õhu kättesaadavust ühendamisvoolikuga. Selleks, mõõta arvutada maht ühendamise vooliku, mõõtmise pikkuse vooliku pikkuse rulett ja läbimõõt vooliku caliper, arvestades, et seina paksus on 1,5 mm.
Ehita graafik õhu mõõdetud sõltuvusest survest.
Arvutage mahu sõltuvus survest konstantsel temperatuuril vastavalt Mariott Boileri seadusele ja ehitada ajakava.
Võrdle teoreetilisi ja eksperimentaalseid sõltuvusi.
Sissejuhatus
Kaaluge gaasirõhu sõltuvust temperatuuril teatud gaasi massi pideva mahu tõttu. Neid uuringuid toodeti esmakordselt 1787. aastal Jacques Alexander Cesar Chari (1746-1823) poolt. Gaasi kuumutati suures kolbis, mis on ühendatud elavhõbeda survemõõturiga kitsas kõveratoruna. Unlexcecting ebaoluline suurenemine maht kolbi kuumutamisel ja väike muutus mahus, kui elavhõbe on nihutatud kitsas rõhumõõtur. Seega võib gaasi mahtu pidada muutumatuks. Soojendusega vesi kolbi ümbritsevas anumas mõõdeti termomeetri gaasi temperatuuri T.ja vastav surve riba- manomeetril. Laeva täitmine sulamise jääga, rõhk määrati riba umbes ja sobiv temperatuur T. umbes . Leiti, et kui 0 ° C juures on rõhk riba umbes , siis kuumutamisel 1 koos sissetõmbamise korral on sisse lülitatud riba umbes . Sama väärtuse väärtused (täpsemalt peaaegu sama asi) kõigi gaaside jaoks, nimelt 1/273 C -1. Perforce survetemperatuuri koefitsient.
Charles Act võimaldab teil arvutada gaasi rõhk mis tahes temperatuuril, kui selle rõhk on tuntud temperatuuril 0 ° C. Laske selle massi rõhul 0 ° C juures p. o. ja surve sama gaasi temperatuuril t.p.. Temperatuur varieerub t.ja rõhu muutused riba umbes t., siis surve ribavõrdselt:
Väga madalatel temperatuuridel, kui gaas läheneb vee vedela seisundile, samuti väga tihendatud gaaside puhul, ei ole Charles seadus kohaldatav. Charles'i koefitsientide kokkusattumus, mis kuuluvad Charles ja Gay-Loursaki õigusesse, mitte juhuslikult. Kuna gaasid on allutatud Boyle'i seadusele - Mariott konstantsel temperatuuril, isegi võrdne üksteisega.
Me asendame temperatuuri koefitsiendi väärtuse rõhu sõltuvuses rõhu all:
|
|
Suurusjärku ( 273+ t.)) On võimalik kaaluda, kuidas temperatuuri väärtus arvestatakse uue temperatuuri skaalal, mille üksus on sama, mis Celsiuse skaala ja nulli puhul, punkt 273 all olev punkt, mis on alla võetud Zero Celsiuse skaala jaoks, st jää Sulamistemperatuurid. Selle uue skaala null nimetatakse absoluutseks nulliks. Seda uut skaala nimetatakse temperatuuride termodünaamiliseks mõõtmiseks, kus T. t.+273 .
Siis, konstantsel mahus, Challa seadus on õiglane:
|
|
töö eesmärk
Kontrollige Charles'i õigust
Lahendatud ülesanded
Gaasirõhu sõltuvuse määramine temperatuurist konstantse mahuga
Absoluutse temperatuuri skaala määramine ekstrapoleerimisega madalate temperatuuride suunas
Ohutustehnika
TÄHELEPANU: Kasutatakse klaasi.
Olema gaasi termomeetriga töötamisel äärmiselt täpne; Klaaslaevu ja mõõtekapp.
Kuuma veega töötamisel äärmiselt tähelepanelik.
Eksperimentaalne paigaldamine
Instrumendid ja tarvikud
Gaasi termomeeter
Mobiilne Cassy labor.
Termopaar
Elektriküte plaat
Klaasi mõõteklaas
Klaaslaev
Käsitsi vaakumpump
Kui õhu pumpamine toatemperatuuril manuaalse pumbaga, surve õhu P0 + luuakse, kus riba 0 - Väline rõhk. Elavhõbeda tilk paneb ka õhupoolusele survet:
Selles katses kinnitatakse see seadus gaasi termomeetriga. Termomeeter paigutatakse veesse, mille temperatuur on umbes 90 ° C ja see süsteem jahutatakse järk-järgult. Õhu pumpamine gaasi termomeeter kasutades käsitsi valmistatud vaakumpump, säilitama konstantse õhu mahu jahutuse ajal.
|
|
Töö teostamise kord
Avage gaasi termomeetri pistik, ühendage manuaalne vaakumpump termomeetriga.
Keerake termomeeter ettevaatlikult joonisel fig. 2 ja pumpage õhku sellest pumba abil, nii et elavhõbeda tilk on punktis a) (vt joonis 2).
Pärast tilk elavhõbeda kogunenud punktis a), keerake termomeeter aukuga ülespoole ja langetage tuhmunud õhu käepide) pumbal (vt joonis 2) Elavhõbedale ETTEVAATUST See ei jagatud mitmeks tilkadeks.
Kuumvesi B. klaaslaev Tile kuni 90 ° C.
Valama kuum vesi Klaasist laeva.
Asetage gaasi termomeeter laevale, tugevdades selle statiivile.
Asetage termopaar vette, järk-järgult see süsteem jahutatakse. Õhu pumpamine gaasi termomeetrist, kasutades manuaalse vaakumi nanoid, toetage õhuveerulli konstantset mahtu kogu jahutusprotsessi ajal.
Kinnitage rõhumõõturi lugemine ribaja temperatuur T..
Ehitada kogu gaasirõhu sõltuvus p. 0 +p.+p. HG temperatuuril umbes S.
Jätka ajakava ristmikku Abscissa teljega. Määrake ristmik temperatuur, selgitada saadud tulemusi.
Kaldenurga nurga all määratakse temperatuuri koefitsient.
Arvutage surve sõltuvus temperatuurist pidev mahus kriidiõiguse abil ja ehitage ajakava. Võrdle teoreetilisi ja eksperimentaalseid sõltuvusi.
Me veendume, et gaasimolekulid asuvad üksteisest piisavalt kaugele ja seetõttu gaasid on hästi kokkusurutud. Aja süstal ja asend selle kolvi ligikaudu silindri keskel. Süstla auk on ühendatud toruga, mille teine \u200b\u200bots on tihedalt suletud. Seega on mõningane osa õhust vangistatud süstla silindris kolvi ja toru all. Kolvi all olev silinder on teatud kogus õhku. Nüüd paneme liikuva kolvile autokoormuse. See on lihtne näha, et kolv langeb veidi. See tähendab, et õhu maht on teisisõnu vähenenud, gaasid on kergesti kokkusurutud. Seega on gaasimolekulide vahel suured lüngad. Kolvi ruumi tuba põhjustab gaasi mahu vähenemise. Teisest küljest, pärast lasti paigaldamist, kolb, veidi langeb, peatub tasakaalu uues asendis. See tähendab seda Õhurõhu jõud kolbil Suurendab ja varundas taas kolvi suurenenud kaal lastiga. Ja kuna kolvipind samal ajal jääb samaks, me tuleme olulise järeldusega.
Mis väheneb gaasi mahu, selle rõhu suureneb.
Me mäletame, kuidas gaasi mass ja selle temperatuur kogemuste ajal jäi samaks. On võimalik selgitada surve sõltuvust mahust järgmiselt. Gaasi mahu suurenemisega suureneb selle molekulide vaheline kaugus. Iga molekul peab nüüd minema suurema kauguse ühe löökist laeva seinast teise. Molekulide liikumise keskmine kiirus jääb muutumatuks. Seotud gaasimolekulid on väiksema tõenäosusega laeva seina lööb ja see toob kaasa gaasirõhu vähenemise. Ja vastupidi, gaasi mahu vähenemisega tabab selle molekul tõenäolisem laeva sein ja gaasirõhk suureneb. Gaasi mahu vähenemisega väheneb selle molekulide vaheline kaugus
Gaasirõhu sõltuvus temperatuuril
Varasemates katsetes jäi gaasitemperatuur muutumatuks ja uurisime surve muutust gaasi mahu muutuste tõttu. Nüüd kaaluge juhtumit, kui gaasi maht jääb konstantseks ja gaasi temperatuuri muutused. Mass ei muutu. Saate luua sellised tingimused, asetades kolviga silindrile mitu gaasi ja konsolideerides kolvi
Selle gaasimassi temperatuuri muutmine konstantse mahuga
Mida kõrgem on temperatuur, mida kiiremini gaasimolekulid liiguvad.
Seetõttu
Esiteks esinevad laevaseina molekulid sagedamini;
Teiseks muutub suuremaks iga molekuli keskmine mõjujõud seina kohta. See viib meid teise olulise järelduseni. Gaasitemperatuuri suurendamisega suureneb selle rõhu. Me mäletame, et see väide on tõsi, kui gaasi mass ja maht selle temperatuuri muutuse ajal jäävad samaks.
Gaaside hoidmine ja transportimine.
Gaasirõhu sõltuvust mahust ja temperatuurist kasutatakse sageli tehnika ja igapäevaelus. Kui teil on vaja teha märkimisväärse hulga gaasi ühest kohast teise või kui gaasid tuleb hoida pikka aega, paigutatakse need spetsiaalsed tahked metallist anumad. Need laevad taluvad kõrge surve, nii et abiga spetsiaalsete pumpade seal saate alla laadida olulisi gaasi massid, mis normaalsetes tingimustes oleks sadu kordi rohkem kui suurem maht. Kuna silindrite gaaside rõhk on isegi toatemperatuuril väga suur, ei kuumuta neid mingil moel ega kuidagi proovida teha auk neid isegi pärast kasutamist.
Füüsika gaasiseadused.
Reaalse maailma füüsika arvutustes vähendatakse sageli mitmetele lihtsustatud mudelitele. Kõige rakendatavam lähenemine gaaside käitumise kirjeldusele. Eeskirjade kehtestatud eksperimentaalsed teadlased vähendasid erinevad teadlased füüsika gaasiseadustes ja teenisid "isoprocessi" kontseptsiooni ilmumist. See on katse läbimine, milles üks parameeter säilitab pideva väärtuse. Füüsika gaasiseadused tegutsevad gaasi peamiste parameetritega, täpsemalt selle füüsilise seisundiga. Temperatuur hõivatud mahu ja rõhu järgi. Kõik protsessid, mis viitavad ühe või mitme parameetri muutustele, nimetatakse termodünaamiliseks. Isostaatilise protsessi kontseptsiooni vähendatakse avaldusele, et mis tahes riigimuutuse ajal jääb üks parameetritest samaks. See on nn "ideaalse gaasi" käitumine, mis mõnede reservatsioonide puhul saab rakendada reaalsele ainele. Nagu eespool märgitud, tegelikult on kõik mõnevõrra keerulisem. Kõrge usaldusväärsusega iseloomustab aga gaasi käitumist konstantsel temperatuuril Marriotti seaduse seadus, mis ütleb:
Toode gaasirõhu on püsiv väärtus. Seda avaldust peetakse õigeks juhul, kui temperatuur ei muutu.
Seda protsessi nimetatakse "isotermiliseks". Sellisel juhul muutuvad kaks kolmest parameetrist uuritud. Füüsiliselt tundub kõik lihtne. Pigistada pumbatud palli. Temperatuuri võib pidada muutumatuks. Ja selle tulemusena suurendab rõhk survet, kui maht väheneb. Kahe parameetri töö suurus jääb samaks. Teades esialgse väärtuse vähemalt ühe neist, saate hõlpsasti teada teise näitajad. Teine reegel nimekirja "füüsika gaasiseaduste" on muutus gaasi mahus ja selle temperatuuril samal survesalvesti. Seda nimetatakse "isobaritoodeteks" ja seda kirjeldatakse gay lusaka õiguse abil. Maht ja temperatuuri suhe gaasi on alati. See kehtib selle aine massist pideva rõhu väärtuse seisundi alusel. Füüsiliselt on kõik lihtne. Kui vähemalt kord laetud gaasi kergem Või nautida süsinikdioksiidi tulekustuti, nägi selle seaduse "Virgin" tegevust. Kanistrist või tulekusturist pärit gaas laieneb kiiresti. Selle temperatuur langeb järsult. Te saate korrutasid käte nahka. Tulekustuti puhul moodustatakse kogu süsinikdioksiidi lume helbed, kui madala temperatuuri mõju all olev gaas muutub kiiresti gaasiliseks tahkeks seisundiks. Tänu Gay-Lusaka seadusele saate kergesti teada saada gaasitemperatuuri, teades oma mahtu igal ajal. Füüsika gaasiseadused kirjeldavad ja käitumist okupeeritud järjepideva mahu tingimusel. Seda protsessi nimetatakse isoormaalseks ja kirjeldab Charles Law, mis ütleb: Järjepideva mahuga hõõru suhe gaasi temperatuur jääb samaks igal ajal.Tegelikult teab igaüks reeglit: see on võimatu soojendada pritsmeid õhuvärskendajatest ja teistest gaasi sisaldavatest laevadest. Juhtum lõpeb plahvatusega. Just see, mida Charles Act kirjeldab. Temperatuur kasvab. Samal ajal kasvab rõhk, kuna maht ei muutu. Praegu on silindri hävitamine, kui näitajad ületavad lubatud. Niisiis, teades mahtu hõivatud ja üks parameetritest, saate hõlpsasti määrata teise väärtuse. Kuigi füüsika gaasiseadused kirjeldavad teatud ideaalse mudeli käitumist, saab neid kergesti rakendada gaasi käitumise prognoosimiseks reaalsüsteemides. Eriti igapäevaelus, esemed saavad kergesti selgitada, kuidas külmkapp töötab, miks külm jet õhu lendab välja värskendaja pihusti, mille tõttu kaamera või palli on lõhkemise, kuidas pihusti töötab ja nii edasi.
MTT põhitõdesid.
Molecular kineetiline teooria aine- Selgituse meetod soojusnähtusedMis seondub soojusnähtuste voolu ja protsesside vooluga aine sisemise struktuuri eripäradega ja uurides soojust põhjustavaid põhjuseid. See teooria kajastati ainult XX sajandil, kuigi see pärineb iidse Kreeka aatomite õpetamisest aine struktuuri kohta.
Selgitab termilise nähtusi ainete mikrosaartiklite liikumise ja koostoime iseärasustega
Põhineb klassikalise mehaanika seaduste I. Newton, mis võimaldab tuletada mikroparki liikumise võrrandi. Siiski seoses nende tohutute kogustega (1 cm 3 aine on umbes 10 23 molekuli) on võimatu igal teisel abi seaduste klassikalise mehaanika üheselt kirjeldada liikumist iga molekuli või aatomi. Seetõttu kasutatakse matemaatilise statistika meetodeid kaasaegse soojuse teooria ehitamiseks, mis selgitab termiliste nähtuste voolu olulisi arvu mikroosakesi käitumise mustrite põhjal.
Molecular kineetiline teooria Ehitatud suure hulga molekulide liikumise üldiste võrrandite põhjal.
Molecular kineetiline teooria Selgitab termilise nähtuse seisukohalt ideede vaatenurgast aine sisemise struktuuri kohta, see tähendab, et see osutub nende olemusele. See on sügavam, kuigi keerulisem teooria, mis selgitab termiliste nähtuste olemust ja põhjustab termodünaamika seadusi.
Mõlemad olemasolevad lähenemisviisid - termodünaamiline lähenemine ja molecular kineetiline teooria - teaduslikult tõestatud ja vastastikku täiendavad üksteist ja ei ole üksteisega vastuolus. Sellega seoses peetakse soojusenimetuste ja protsesside uuringut tavaliselt positsioonide või molekulaarfüüsika või termodünaamika uurimisest sõltuvalt sellest, kuidas materjali on lihtsam märkida.
Termodünaamilised ja molekulaarsed kineetilised lähenemised täiendavad üksteist üksteist täiendavad soojusnähtused ja protsessid.
