Odnos tlaka, temperature, volumena i količine plina ("masa" plin). Univerzalna (molarna) plinska konstanta R. Clayperon Mendeleev jednadžba \u003d jednadžba stanja idealnog plina.
|
Ograničenja praktične primjenjivosti:
Unutar raspona, točnost jednadžbe prelazi točnost konvencionalnih modernih inženjerskih alata. Važno je da inženjer razumije da za sve plinove postoji značajna disocijacija ili raspadanje pri povećanju temperature. |
|
|
|
Rješavamo nekoliko zadataka u vezi s volumetrijskim i masovnim troškovima plina pod pretpostavkom da se sastav plina ne mijenja (plin ne disocira) - što je istinito za većinu plinova u gore navedenom.
Ovaj zadatak je uglavnom relevantan, ali ne samo, za aplikacije i uređaje u kojima je volumen plina izravno izmjeren.
V 1. i V 2., na temperaturama, odnosno, T 1. i T 2. Pusti to T 1.< T 2. , Onda to znamo:
Prirodno, V 1.< V 2.
Kako se nositi s njom? Najmanje jednostavna kompenzacija temperature je potrebna, tj. Informacije s dodatnog osjetnika temperature treba dati uređaju.
Ovaj zadatak je uglavnom uglavnom, ali ne samo, za aplikacije i uređaje u kojima je brzina plina izravno izmjerena.
Neka pult () na točki isporuke daje voluminoznim akumuliranim troškovima V 1. i V 2., na pritiscima, odnosno, P 1. i P 2. Pusti to P 1.< P 2. , Onda to znamo:
Prirodno, V 1.>V 2. Za identične količine plina u tim uvjetima. Pokušajmo formulirati nekoliko zaključaka u praksi za ovaj slučaj:
Kako se nositi s njom? Najmanje jednostavna kompenzacija tlaka je potrebna, tj. Uređaj treba dati informacije od dodatnog senzora tlaka.
U zaključku, želio bih napomenuti da, teoretski, svaki plinski mjerač mora imati i temperaturu kompenzaciju i kompenzaciju tlaka. Praktično ......
Razmislite o tome kako tlak plina na temperaturi ovisi kada njezina masa i volumen ostaju konstantni.
Uzmite zatvorenu posudu plinom i zagrijte ga (sl. 4.2). Temperatura plina određuje se pomoću termometra, a tlak je manometar M.
Prvo, postavite plovilo u snijeg snijega, a tlak plina na 0 ° C će biti označen, a zatim ćemo postupno zagrijati vanjsku posudu i pisati vrijednosti za plin. Ispada da je raspored ovisnosti na temelju takvog iskustva izgrađenog na temelju takvog iskustva, ima izgled ravne linije (sl. 4.3, a). Ako nastavite s ovim rasporedom s lijeve strane, ona će prijeći Abscissa os na točku A, što odgovara tlaku nultog plina.
Iz sličnosti trokuta na sl. 4.3, ali možete pisati:
Ako odredite konstantu kroz y, onda dobivamo
U smislu, koeficijent proporcionalnosti u opisanim eksperimentima trebao bi izraziti ovisnost o promjeni tlaka plina iz svoje vrste.
Veličina karakterizira ovisnost o promjeni tlaka plina iz svog roda tijekom temperature temperature pri konstantnom volumenu i konstantna masa plina naziva se koeficijent temperature tlaka. Koeficijent temperature pokazuje koji dio tlaka plina, uzima se na 0 ° C, a tlak se mijenja kada se grije na
Povući jedinicu koeficijenta temperature u c:
Ponavljanje opisanog iskustva za različiti plinovi S različitim masama moguće je utvrditi da u okviru pogrešaka eksperimenata, točka A za sve karte dobiva na istom mjestu (slika 4.3, b). U tom slučaju, duljina segmenta OA se dobiva jednaka na ovaj način, za sve slučajeve, temperatura na kojoj se tlak plina treba okrenuti na nulu, je ista i jednaka temperaturnom koeficijentu tlaka, napominjemo da je to točno vrijednost vrijednosti u rješavanju problema obično koristi približnu vrijednost u jednakoj razini
Od eksperimenata, vrijednost je najprije odredila francuski fizičar J. Charl, koji je 1787. godine odredio sljedeći zakon: temperaturni koeficijent tlaka ne ovisi o rodu plina i primijećeno je da je istina samo za plinove koji imaju malu gustoću i male temperaturne promjene; na visokim pritiscima ili niske temperature To ovisi o rodu plina. Točno poštuje zakon Charlesa samo savršenog plina.
Tijekom ovog lista pridržavat ćemo se sljedeće pretpostavke: masa I. kemijski sastav Plin ostaje nepromijenjen, Drugim riječima, vjerujemo da:
To jest, nema propuštanja plina iz posude ili, naprotiv, protok plina u posudu;
To jest, čestice plina nemaju nikakvih promjena (recimo da ne postoji disocijacija - propadanje molekula na atome).
Ova dva uvjeta se izvode u mnogim fizički zanimljivim situacijama (na primjer, u jednostavni modeli termalni motori) i stoga savršeno zaslužuju odvojeno razmatranje.
Ako je masa plina i njegova molarna masa fiksirana, određuje se stanje plina tri Makroskopski parametri: tlak, volumen i temperatura, Ovi parametri su povezani s jednakom jednadžbom države (jednadžba Mendeleev - Klapairone).
Termodinamički proces (ili jednostavno postupak) - to je promjena u stanju plina tijekom vremena. Tijekom termodinamičkog procesa mijenjaju se vrijednosti makroskopskih parametara - tlaka, volumena i temperature.
Od posebnog interesa izoprocessees - termodinamički procesi u kojima je vrijednost jednog od makroskopskih parametara ostaje nepromijenjena. Alternativno popraviti svaki od tri parametra, dobit ćemo tri vrste izoprocesa.
1. Izotermni proces Dolazi na trajnu temperaturu plina :.
2. Isobarski proces Ona ide uz stalni pritisak plina :.
3. Isochhore proces Ona ide uz stalnu količinu plina :.
Izoproces su opisani vrlo jednostavnim zakonima Boyle - Mariotta, Gay Loussa i Charlesa. Prijeđemo na njihovu studiju.
Neka idealan plin provodi izotermni proces na temperaturama. Tijekom procesa, mijenja se samo tlak plina i njegov volumen.
Razmotrite dva proizvoljna stanja plina: U jednom od njih, vrijednosti makroskopskih parametara su jednake, au drugom. Te su vrijednosti povezane jednadžbom MendeleEV-Klapairone:
Kao što smo od samog početka rekli, masa i molarna masa pretpostavlja se nepromijenjena.
Stoga su pravi dijelovi pisanih jednadžbi jednaki. Stoga su ljevičari jednaki:
(1)
Budući da su dvije države plina izabrane proizvoljno, možemo to zaključiti tijekom izotermnog procesa, proizvod tlaka plina na njegov volumen ostaje konstantan:
(2)
Ova se izjava zove boyleov zakon - mariotta.
Oporavak zakona boyl - mariotte u obliku
(3)
ovo tekst može se dati: u izotermalnom procesu, tlak plina je obrnuto proporcionalan njegovom volumenu., Ako, na primjer, s izotermnom ekspanzijom plina povećava se tri puta, tada se tlak plina aktivira s tri puta.
Kako objasniti inverzna ovisnost pritiska iz iznosa iz fizičkog gledišta? Na konstantnoj temperaturi ostaje nepromijenjena prosječna kinetička energija molekula plina, to jest, jednostavno govoreći, sila udaraca molekula oko zida posude se ne mijenja. Uz povećanje volumena, koncentracija molekula se smanjuje, a prema tome, broj udaraca molekula po jedinici vremena po jedinici površine zida se smanjuje - pad tlaka plina. Naprotiv, s smanjenjem volumena, koncentracija molekula se povećava, njihovi će udarci češće rasti i povećati tlak plina.
Općenito, grafikoni termodinamičkih procesa uobičajeni su u sljedećim koordinatnim sustavima:
-Diagram: Assissa os, ordinatne osi;
-Diagram: Abscisa os, redijska os.
Grafikon izotermalnog procesa se zove izoterma.
Izoterm na -iagram je graf obrnuto proporcionalan ovisnost.
Takav grafikon je hiperbola (zapamtite grafikon algebre - funkcije). Izoterm hiperbole prikazana je na Sl. jedan .
Sl. 1. Izoterma na -iagram
Svaka izotermova zadovoljava određenu vrijednost fiksne temperature. Ispostavilo se da Što je viša temperatura, to je veća odgovarajuća izoterm -dijagram.
Zapravo, smatramo da dva izotermalna procesa izvodi isti plin (sl. 2). Prvi postupak je na temperaturama, drugi - na temperaturi.
Sl. 2. Što je viša temperatura, viša izoterm
Popraviti određenu vrijednost volumena. Na prvoj izotermi, tlak je odgovoran za njega, na drugoj klasi \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."> .!}
U preostalim dva sustava, koordinate izoterme izgledaju vrlo jednostavno: to je ravna, okomita os (sl. 3):
Sl. 3. izoterme i -diagram
Ponovno se pozovu da je izobarski proces proces koji prolazi pri konstantnom tlaku. Tijekom izobaričnog procesa mijenja se samo plin i njegova temperatura.
Tipičan primjer isobaričnog procesa: plin je pod masivnim klipom, koji se može slobodno kretati. Ako je težina klipa i presjek klip, tlak plina je uvijek stalno i jednak
gdje - atmosferski tlak.
Neka idealan plin provodi izobarski proces na tlaku. Razmotrite dva proizvoljna stanja plina opet; Ovaj put vrijednosti makroskopskih parametara će biti jednake i.
Jednadžbe prikazivanja:
Dijelimo ih jedni na druge, dobivamo:
U načelu, već je mogla biti dovoljno, ali mi ćemo ići malo dalje. Ponovno napišemo rezultirajući omjer tako da se u jednom dijelu pojavljuju samo parametri prvog stanja, au drugom dijelu, samo parametri drugog stanja (drugim riječima, "mi ćemo odvojiti indekse" u različitim dijelovima):
(4)
I stoga sada - s obzirom na arbitrarnost izbora država! - primati pravo Gay Lussa:
(5)
Drugim riječima, uz stalni tlak plina, njegov volumen je izravno proporcionalan temperaturi:
(6)
Zašto povećava obujam s povećanjem temperature? Kada se temperatura podigne, molekula počinje više udarati i podići klip. U tom slučaju, koncentracija molekula pada, udarci postaju manje vjerojatno, kao rezultat toga, tlak zadržava svoju bivšu vrijednost.
Nazvan je graf Isobaričnog procesa isobara, Na -Diagram, Isobar je ravna crta (slika 4):
Sl. 4. Isobar do -diagram
Točki dio grafikona znači da u slučaju stvarnog plina na dovoljno niskim temperaturama, model idealnog plina (i s njom zakon Gay-Lousha) prestaje raditi. Zapravo, kada se smanji temperatura čestica plina, sve je sporije, a sile intermolekularne interakcije imaju sve značajniji učinak na njihovo kretanje (analogija: spora kugla je lakše uhvatiti nego brzo). Pa, na vrlo niskim temperaturama plinova i potpuno se pretvaraju u tekućinu.
Opišimo sada kako se položaj Isobara mijenja kada se tlak promijeni. Ispostavilo se da Što je veći pritisak, to je niži Isobar na -dijagram.
Kako bismo bili sigurni da smatramo dva izobara s pritiscima i (sl. 5):
Sl. 5. Donji izobar, to je veći pritisak
Popravite neku vrijednost temperature. To vidimo. No, na fiksnoj temperaturi, volumen je manje, to je veći pritisak (zakon Boylea mariotta!).
Bilo je klasa \u003d "Tex" alt \u003d "(! Lang: p_2\u003e p_1"> .!}
U preostalim dvjema koordinatama, koordinate Isobara je izravna linija, okomita na os (sl. 6):
Sl. 6. Isobaras na i -diagram
Izochoor proces, podsjećamo se, proces koji prolazi u konstantnom volumenu. S izohorinskim procesom samo se mijenja samo tlak plina i temperatura.
Isochhore proces zamisliti je vrlo jednostavan: to je proces koji ide u krutu posudu fiksnog volumena (ili u cilindru ispod klipa kada je klip fiksiran).
Neka savršen plin čini izohorski proces u volumenu plovila. Opet, razmotrite dva proizvoljna stanja plina s parametrima i. Imamo:
Ove jednadžbe dijelimo jedni drugima:
Kao i kod zaključenja zakona Gay-Loussaka, "povlačenjem" indeksi u različitim dijelovima:
(7)
S obzirom na arbitrarnost odabira država, dolazimo charles zakon:
(8)
Drugim riječima, s konstantnom količinom plina, njegov tlak je izravno proporcionalan temperaturi:
(9)
Povećanje tlaka plina fiksnog volumena kada se zagrijava - stvar je potpuno očita s fizičkog stajališta. Vi sebe lako objasnite.
Zove se graf izohorinskog procesa izohora, Na-diagram isokera je ravna crta (sl. 7):
Sl. 7. Isochora na -diagram
Značenje tamne zavjere je isto: neadekvatnost modela idealnog plina na niskim temperaturama.
Sl. 8. Donji isoker, to je veći volumen
Dokaz sličan prethodnom. Popravite temperaturu i pogledajte to. No, na fiksnoj temperaturi, tlak je manje, više volumena (opet zakon kotla je mariotta). Bila je to klasa \u003d "Tex" alt \u003d "(! Lang: v_2\u003e v_1"> .!}
U preostalim dva sustava, koordinate IS-a je ravna linija, okomita os (sl. 9):
Sl. 9. Isochora na i -Diagram
Boyleini zakoni - Mariotta, Gay Loussa i Charles također se nazivaju plinski zakoni.
Donijeli smo zakone o plin iz jednadžbe Mendeleev - Klapaireron. No, povijesno je sve bilo suprotno: eksperimentalno su uspostavljeni zakoni o plin i mnogo ranije. Državna jednadžba nastala je kasnije kao njihova generalizacija.
Uvod
Stanje idealnog plina je u potpunosti opisano izmjerenim vrijednostima: tlak, temperatura, volumen. Odnos između ove tri vrijednosti određuje se glavnim zakonom o plinom:
Svrha rada
Provjerite zakon boyl mariotte.
Riješeni zadaci
Mjerenje tlaka zraka u štrcaljki pri mijenjanju volumena s obzirom na to da je temperatura plina konstantna.
Eksperimentalna instalacija
Instrumenti i pribor
Manometar
Ručna vakuumska pumpa
U ovom eksperimentu, zakon boyl - mariotta potvrđuje instalacija prikazana na slici 1. Volumen zraka u štrcaljki određuje se kako slijedi:
gdje je t tlak u atmosferskim tlakom, pritisak izmjeren pomoću mjerač tlaka.
Postupak za obavljanje posla
Ugradite klip štrcaljke u 50 ml.
Čvrsto stavite na slobodan kraj spojnog crijeva ručne vakuumske pumpe na izlazu štrcaljke.
Nakon što je unapređivao klip, povećao volumen sa korakom od 5 ml, popravite svjedočanstvo stroja na crnu skalu.
Da bi se odredio tlak ispod klipa, potrebno je oduzeti svjedočanstvo monometra izraženog u Pascalu iz atmosferskog tlaka. Tlak atmosfere Jednako, približno 1 baru, što odgovara 100.000 PA.
Za obradu rezultata mjerenja, treba uzeti u obzir dostupnost zraka u spojnom crijevu. Da biste to učinili, mjera izračunajte volumen spojnog crijeva, mjerenje duljine crijeva s ruletom i promjer kalipera crijeva, s obzirom da je debljina stijenke 1,5 mm.
Izgradite grafikon izmjerene ovisnosti o zraku od tlaka.
Izračunajte ovisnost volumena od tlaka na konstantnoj temperaturi u skladu sa zakonom mariottog kotla i izgraditi raspored.
Usporedite teorijske i eksperimentalne ovisnosti.
Uvod
Razmotrite ovisnost o temperaturi plina na temperaturi pod uvjetom konstantnog volumena određene mase plina. Ove su studije prvi put proizvode 1787. Jacques Alexander Conar Chalf (1746-1823). Plin se zagrijavao u velikoj tikvici spojenoj na živu dubinu tlaka kao uske zakrivljene cijevi. Zanemarivanje beznačajnog povećanja količine tikvice kada se zagrijava i manja promjena u volumenu kada je živa premještena u uskom mjeru tlaka. Dakle, volumen plina može se smatrati nepromijenjenim. Grijana voda u posudi koja okružuje tikvicu, mjerena je temperatura plina termometra T.i odgovarajući tlak r- na manometru. Punjenje plovila s talinom ledom, određen je tlak r oko i odgovarajuću temperaturu T. oko , Utvrđeno je da ako je na 0 s tlakom r oko , zatim kada se zagrije 1 s povećanjem pritiska bit će u r oko , Vrijednosti iste vrijednosti (točnije, gotovo iste stvari) za sve plinove, naime 1/273 C -1. Osigurajte koeficijent temperature tlaka.
Charles Zakon vam omogućuje izračunavanje tlaka plina na bilo kojoj temperaturi, ako je njegov tlak je poznat na temperaturi od 0 C. Pustite pritisak ove mase plina na 0 CV p. o. i pritisak istog plina na temperaturama t.p., Temperatura ovisi o t.i promjene tlaka r oko t., zatim pritisak rjednako:
Pri vrlo niskim temperaturama, kada se plin približava stanju ukapljivanja, kao iu slučaju visoko komprimiranih plinova, Charles Zakon nije primjenjiv. Slučajnost koeficijenata i, koji su uključeni u zakon Charlesa i zakon Gay-Loursaka, a ne slučajno. Budući da su plinovi podređeni Zakonom Boyle - Mariott na konstantnoj temperaturi, čak i biti jednaka jedni drugima.
Zamijenimo vrijednost koeficijenta temperature u temperaturnoj ovisnosti formule tlaka:
|
|
Veličina ( 273+ t.) Moguće je razmotriti kako se temperaturna vrijednost broji duž nove temperaturne ljestvice, čija je jedinica ista kao i Celzijusna ljestvica, a za nulu, točka postavlja na 273 ispod točke usvojene za nulu Celzijusa, tj. Led točke taljenja. Nula ove nove razmjere naziva se apsolutna nula. Ova nova skala naziva se termodinamička ljestvica temperatura, gdje T. t.+273 .
Zatim, po stalnom volumenu, Challi je zakon pošteno:
|
|
Svrha rada
Provjerite Charles Zakon
Riješeni zadaci
Određivanje ovisnosti o tlaku plina na temperaturi u konstantnom volumenu
Određivanje apsolutne ljestvice temperature ekstrapolacijom prema niskim temperaturama
Sigurnosna tehnika
Pažnja: staklo se koristi u radu.
Biti iznimno točni pri radu s termometrom plina; Staklena posuda i čašica za mjerenje.
Biti vrlo pažljivi pri radu s toplom vodom.
Eksperimentalna instalacija
Instrumenti i pribor
Termometar za plin
Mobilni laboratorij.
Termoelement
Pločica za električnu grijanje
Mjerenje stakla
Staklena posuda
Ručna vakuumska pumpa
Kada se zračna crpka na sobnoj temperaturi s ručnom pumpom, stvorit će se tlak na zraku p0 + , gdje r 0 - vanjski tlak. Kap žive također stavlja pritisak na stup zraka:
U ovom eksperimentu ovaj zakon se potvrđuje pomoću plinskog termometra. Termometar se nalazi u vodi s temperaturom od oko 90 ° C i ovaj se sustav postupno ohladi. Pumpanjem zraka iz termometra za plin pomoću ručne vakuumske pumpe, održavanje konstantnog volumena zraka tijekom hlađenja.
|
|
Postupak za obavljanje posla
Otvorite plug termometra za plin, spojite ručnu vakuumsku pumpu na termometar.
Pažljivo okrenite termometar kao što je prikazano na lijevoj strani na slici. 2 i ispumpajte zrak iz njega pomoću pumpe tako da je kapljica žive u točki a) (vidi sliku 2).
Nakon što je kapljica žive okupila na točki a), okrenite termometar s rupom na katu i spustite izblijedjelu ručku zraka) na pumpi (vidi sliku 2) Oprez prema Merkuru Nije podijeljen u nekoliko kapljica.
Toplotna voda B. staklena posuda Na pločici do 90 ° C.
Sipati vruća voda U staklenoj posudi.
Stavite plinski termometar u posudu, konsolidirajući ga na stativ.
Stavite termoelement u vodu, postupno se ovaj sustav ohladi. Pumpanjem zraka iz termometra za plin pomoću ručnog vakuumskog nanos, podržavaju konstantan volumen zraka tijekom cijelog procesa hlađenja.
Popravite čitanje mjerač tlaka ri temperatura T..
Izgraditi ovisnost ukupnog tlaka plina p. 0 +p.+p. Hg na temperaturi u O. S.
Nastavite raspored na raskrižju s Abscissom osi. Odredite temperaturu raskrižja, objasnite dobivene rezultate.
Prema tangentnim kutom nagiba, odredite koeficijent temperature.
Izračunajte ovisnost tlaka od temperature u konstantnom volumenu zakon o krede i izgradite raspored. Usporedite teorijske i eksperimentalne ovisnosti.
Pobrinimo se da se molekule plina doista nalaze dovoljno daleko jedna od druge, i stoga su plinovi dobro komprimirani. Time štrcaljke i pozicionirajte njegov klip otprilike u sredini cilindra. Rupa štrcaljke je spojena na cijev, čiji drugi kraj je čvrsto zatvoren. Dakle, neki dio zraka bit će zatvoren u cilindru štrcaljke ispod klipa i cijevi. Cilindar ispod klipa je određena količina zraka. Sada stavljamo automatsko opterećenje na pokretnu klip. Lako je vidjeti da klip malo pada. To znači da se volumen zraka smanjio drugim riječima, plinovi se lako komprimiraju. Dakle, postoje velike praznine između molekula plina. Soba soba na klip uzrokuje smanjenje volumena plina. S druge strane, nakon instalacije tereta, klip, lagano ispušta, zaustavlja se u novom položaju ravnoteže. Ovo znači to sila tlaka zraka na klip Povećava se i ponovno povećava povećanu težinu klipa s teretom. A budući da je područje klipa u isto vrijeme ostaje nepromijenjen, dolazimo do važnog zaključka.
S smanjenjem volumena plina, njegov se tlak povećava.
Sjetit ćemo se kako masa plina i njezina temperatura tijekom iskustva ostala je nepromijenjena, Moguće je objasniti ovisnost pritiska od glasnoće kako slijedi. Uz povećanje volumena plina, povećava se udaljenost između njegovih molekula. Svaka molekula sada mora proći kroz veću udaljenost od jednog udarca iz zida broda u drugu. Prosječna brzina kretanja molekula ostaje nepromijenjena. Povezana, molekule plina manje je vjerojatno da će udarati u zid posude, a to dovodi do smanjenja tlaka plina. I, naprotiv, s smanjenjem volumena plina, njegova molekula je veća vjerojatnost da će pogoditi zid posude, a tlak plina se povećava. S smanjenjem volumena plina, smanjena je udaljenost između njegovih molekula
Ovisnost tlaka plina na temperaturi
U prethodnim eksperimentima, temperatura plina ostala je nepromijenjena, a proučavali smo promjenu tlaka zbog promjena u volumenu plina. Sada razmotrite slučaj kada volumen plina ostaje konstantna, a temperatura plina se mijenja. Masa je također nepromijenjena. Možete stvoriti takve uvjete stavljanjem broja plina u cilindar s klipom i konsolidiranje klipa
Promjena temperature ove plinske mase s konstantnim volumenom
Što je viša temperatura, brže se molekule plina kreću.
Stoga
Prvo, češće se javljaju molekule zida posude;
Drugo, prosječna snaga učinka svake molekule o zidu postaje veća. To nas dovodi do drugog važnog zaključka. Uz povećanje temperature plina, njegov se tlak povećava. Sjetit ćemo se da je ova tvrdnja istinita ako masa i volumen plina tijekom promjene temperature ostanu nepromijenjena.
Skladištenje i transport plinova.
Ovisnost plina tlaka od volumena i temperature često se koristi u tehnici i svakodnevnom životu. Ako trebate nositi značajnu količinu plina s jednog mjesta na drugo, ili kada se plinovi moraju zadržati dugo vremena, smješteni su u posebnim krutim metalnim posudama. Ove posude izdržali visoki tlak, tako uz pomoć posebnih pumpi, možete preuzeti značajne plinske mase, koje bi u normalnim uvjetima bile stotine puta više od većeg volumena. Budući da je pritisak plinova u cilindrima čak i na sobnoj temperaturi vrlo velik, neće se grijati na bilo koji način ili na bilo koji način pokušati napraviti rupu u njima čak i nakon uporabe.
Plinski zakoni fizike.
Fizika stvarnog svijeta u izračunima često se smanjuje na nekoliko pojednostavljenih modela. Najzabavniniji takav pristup opisu ponašanja plinova. Pravila uspostavljena na eksperimentalni način smanjeni su raznim istraživačima u plinskim zakonima fizike i služili su kao pojava koncepta "izoprocesa". To je prolaz eksperimenta, u kojem jedan parametar zadržava konstantnu vrijednost. Plinski zakoni fizike djeluju s glavnim parametrima plina, točnije, njegovo fizičko stanje. Temperatura koja zauzima volumen i tlak. Svi procesi koji se odnose na promjenu u jednom ili više parametara nazivaju se termodinamičkim. Koncept izostatnog procesa je sveden na izjavu da tijekom bilo koje promjene države, jedan od parametara ostaje nepromijenjen. To je ponašanje tzv. "Idealni plin", koji se s nekim rezervacijama može primijeniti na stvarnu tvar. Kao što je gore navedeno, u stvarnosti sve je nešto komplicirano. Međutim, uz visoku pouzdanost, ponašanje plina na konstantnoj temperaturi karakterizira zakon o zakonu Mariott, koji kaže:
Produkt tlaka plina je trajna vrijednost. Ova se izjava smatra ispravnim u slučaju kada se temperatura ne promijeni.
Ovaj se proces naziva "izotermalno". U tom slučaju mijenjaju se dva od tri parametra. Fizički, sve izgleda jednostavno. Stisnite napuhanu kuglu. Temperatura se može smatrati nepromijenjenom. I kao rezultat toga, tlak će povećati tlak kada se volumen smanjuje. Veličina rada dvaju parametara ostat će nepromijenjena. Znajući početnu vrijednost barem jednog od njih, možete lako saznati druge pokazatelje. Drugo pravilo u popisu "Plinski zakoni fizike" je promjena količine plina i njegove temperature na istom tlaku. To se zove "Isobarski proces" i opisan je pomoću gay Lusaka zakona. Omjer volumena i temperature plina je nepromijenjen. To je istina pod uvjetom konstantne vrijednosti tlaka u ovoj masi tvari. Fizički, sve je jednostavno. Ako se barem ne jednom napuni plinski upaljač Ili uživali u aparatiju požara ugljičnog dioksida, vidjeli su djelovanje ovog zakona "Djevica". Plin izlazi iz spremnika ili sentacije brzo se širi. Njegova temperatura oštro pada. Možete se namrštio kožu ruku. U slučaju aparata za gašenje požara formiraju se cijele pahuljice ugljičnog dioksidnog snijega, kada se plin pod utjecajem niske temperature brzo pretvara u čvrsto stanje plinovitih. Zahvaljujući Zakonu Gay-Lusaka, možete lako saznati temperaturu plina, znajući svoj volumen u bilo kojem trenutku. Plinski zakoni fizike opisuju i ponašaju pod uvjetom konzistentnog volumena. Taj se proces naziva izoormalno i opisano od strane Charles zakona, koji kaže: Uz dosljedan volumen koji je okupiran, odnos tlaka na temperaturu plina ostaje nepromijenjen u bilo kojem trenutku.U stvarnosti, svi znaju pravilo: nemoguće je zagrijati prskanje od osvježivača zraka i drugih posuda koje sadrže plin pod tlakom. Slučaj se završava eksplozijom. Upravo ono što Charles Zakon opisuje. Temperatura raste. U isto vrijeme, tlak raste, jer se volumen ne mijenja. Tu je i uništavanje cilindra u trenutku kada pokazatelji premašuju dopuštenu. Dakle, znajući volumen zauzet i jedan od parametara, možete jednostavno postaviti vrijednost sekunde. Iako su plinski zakoni fizike opisuju ponašanje određenog idealnog modela, mogu se lako primijeniti za predviđanje ponašanja plina u stvarnim sustavima. Pogotovo u svakodnevnom životu, predmeti mogu lako objasniti kako hladnjak funkcionira, zašto hladan jet zraka leti iz osvježevača prskalice, zbog čega se fotoaparat ili lopta rasprsnu, kako djeluje prskalica i tako dalje.
Osnove MTT-a.
Molekularna kinetička teorija tvari- način objašnjenja fenomene toplinekoji povezuje protok toplinskih pojava i procesa s posebnostima unutarnje strukture tvari i proučava uzroke koji uzrokuju pokret topline. Ova teorija je prepoznata samo u XX stoljeću, iako dolazi iz drevnog grčkog atomskog učenja na strukturu tvari.
Objašnjava termalne pojave s posebnostima pokreta i interakcije mikročestica tvari
Na temelju zakona klasične mehanike I. Newton, koji omogućuju dobivanje jednadžbe kretanja mikročestica. Ipak, u vezi s njihovim ogromnim količinama (u 1 cm3 tvari postoji oko 10 23 molekula) je nemoguće svake sekunde uz pomoć zakona klasične mehanike da jedinstveno opisuju kretanje svake molekule ili atoma. Stoga se metode matematičke statistike koriste za konstruiranje moderne teorije topline koje objašnjavaju protok toplinskih pojava na temelju obrazaca ponašanja značajnog broja mikročestica.
Molekularna kinetička teorija Izgrađena na temelju generalnih jednadžbi kretanja velikog broja molekula.
Molekularna kinetička teorija Objašnjava termalne fenomene sa stajališta ideja o unutarnjoj strukturi tvari, tj. Ispada svoju prirodu. To je dublje, iako složenija teorija, koja objašnjava suštinu toplinskih pojava i uzrokuje zakone termodinamike.
I postojeći pristupi - termodinamički pristup i molekularna kinetička teorija - znanstveno se dokazao i međusobno se nadopunjava i ne proturječi jedni drugima. U tom smislu, proučavanje toplinskih fenomena i procesa obično se razmatra iz položaja ili molekularne fizike ili termodinamike, ovisno o tome kako je lakše navesti materijal.
Termodinamički i molekularni kinetički pristupi međusobno se međusobno nadopunjuju kada objašnjavaju fenomene topline i procesi.
