Täiusliku gaasi rõhu sõltuvus temperatuuril. Selle massi mass gaasi konstantse rõhuga proportsionaalselt absoluutse temperatuuriga

Kuna isobaric protsessi p pidevalt, siis pärast vähendamise P valemiga võtab

V 1 / T 1 \u003d V2 / T 2,

V 1 / V 2 \u003d t 1 / t 2.

Valem on gay-looursaki seaduse matemaatiline väljendus: gaasi konstantsel kaalul ja konstantsel rõhul on gaasi maht otseselt proportsionaalne selle absoluutse temperatuuriga.

Isotermiline protsess

Protsessiga gaasi esinev konstantsel temperatuuril nimetatakse isotermiliseks. Isotermilist protsessi Gaza uuriti inglise teadlane jõgi ja Prantsuse teadlane E. Maruti. Rõhu väljakujunenud ühendus saadakse otse valemiga, vähendades T:

p 1 V 1 \u003d P 2 V2,

p 1 / P 2 \u003d V 1 / V2.

Valem on matemaatiline väljend seadus keema - mariot: Gaasi konstantse kaaluga ja konstantse temperatuuriga on gaasirõhk selle mahuga pöördrõhu vastupidiselt proportsionaalseks. Teisisõnu, nendel tingimustel on gaasi mahu saadus asjakohasele survele püsiva väärtuse:

Graafik sõltuvus P V isotermilise protsessi gaasi on hüperbool ja nimetatakse isoterm. Joonisel fig 3 on kujutatud isotermide sama mass gaasi, kuid erinevatel temperatuuridel T. isotermilise protsessi, gaasi tihedus varieerub otseselt proportsionaalne survet:

ρ 1 / ρ 2 \u003d p 1 / p 2

Gaasirõhu sõltuvus temperatuuril konstantse mahuga

Mõtle, kuidas gaasirõhk temperatuurini sõltub sellest, kui selle mass ja maht jääb konstantseks. Võtke suletud anum gaasi ja me kuumutame seda (joonis 4). Gaasi T temperatuur on määratud termomeetri abil ja rõhusurve gabariidi M.

Esiteks asetage anum sulamismasinasse ja gaasirõhku 0 ° C juures tähistab p 0-ga ja seejärel kuumutame järk-järgult välimise anuma ja kirjutame gaasi p ja t väärtused.

Tuleb välja, et sellise kogemuse põhjal ehitatud P ja T sõltuvuse graafik on sirgjoone välimus (joonis 5).

Kui jätkate seda ajakava vasakule, see ületab Abscissa telje punkti a, mis vastab nullgaasrõhule. Joonisel fig 5-st kolmnurkade sarnasusest ja saate kirjutada:

P 0 / OA \u003d AP / ΔT,

l / OA \u003d Δp / (P 0 Δt).

Kui määrate l / OA pärast α, siis saame

α \u003d Δp // (P 0 Δt),

Δp \u003d α p 0 Δt.

Mõnes mõttes peaks kirjeldatud katsetes proportsionaalsuse suhe α väljendama gaasirõhu sõltuvust sellest.

Väärtus γ, Gaasirõhu muutumise sõltuvus selle perekonnast temperatuuri muutuse protsessis konstantse mahuga ja gaasi konstantse kaaluga nimetatakse temperatuuri koefitsiendiks. Temperatuuri koefitsient rõhutab, millist osa gaasirõhku, mis on võetud 0 ° C juures, muutusi kuumutamisel 1 0 C-ga. Eemaldage temperatuuri koefitsiendi α ühik c:

α \u003d l πa / (l πa * l 0 c) \u003d l 0 c -1

Sellisel juhul saadakse OA segmendi pikkus 273 ° C juures 273 0 C-ga. α \u003d 1 / OA \u003d (1/273) 0 S -1.

Probleemide lahendamisel kasutage tavaliselt ligikaudset väärtust α, mis on võrdne α \u003d 1 / OA \u003d (1/273) 0 S-1-ga. Katsetest määras α väärtuse esmakordselt Prantsuse füüsik J. Charl, mis 1787. aastal. Ma paigaldasin järgmise seaduse: rõhu koefitsient ei sõltu gaasi perekonnast ja on võrdne (1/273,15) 0 S-1. Pange tähele, et see kehtib ainult väikese tihedusega gaaside puhul ja väikeste temperatuuri muutustega; Kõrge surve või madala temperatuuriga α sõltub geeni gaasist. Täpselt järgib Charles'i seadus ainult täiuslik gaas. Me selgitame, kuidas määrata iga gaasi p surve suvalises temperatuuril T.

Nende väärtuste asendamine Δp ja Δt valemis, saame

p 1 -P 0 \u003d αp 0 t,

p 1 \u003d P 0 (1 + at).

Kuna α ~ 273 0 s, ülesannete lahendamisel, võib valemit kasutada järgmiselt:

p 1 \u003d P 0

Iga isoprotsessia suhtes kohaldatakse kombineeritud gaasiseadust, võttes arvesse, et üks parameetritest jääb konstantseks. Isokoorilise protsessi raames jääb V maht püsivaks, valemi pärast V redutseerimist vormi

Gaaside füüsikalised omadused ja gaasitingimuste seaduste jääb gaaside molekulaarse kineetilise teooria. Enamik gaasitingimuste seadustest saadi täiusliku gaasi jaoks, mille molekuljõud on võrdsed nulliga ja molekulide maht on lõputult väikesed võrreldes intermolekulaarse ruumi mahuga.

Tõelised gaasimolekulid Lisaks sirge liikumise energiale on pöörlemise ja võnkumiste energia. Nad hõivavad teatud mahtu, st on neil piiratud suurused. Reaalsete gaaside seadused on mõnevõrra erinevad ideaalsete gaaside seadustest. See kõrvalekalle on suurem, seda suurem on gaaside rõhk ja alla nende temperatuuri all, seda võetakse arvesse kokkusurumiskõlblikkuse paranduskoefitsiendi asjakohastes võrranditesse.

Kõrgsurvetorude gaaside transportimisel on kokkusurutavuse koefitsient väga oluline.

Gaasirõhk gaasivõrkude kuni 1 MPa seadused gaasitingimus täiusliku gaasi kajastavad omadused maagaasi. Suurematel rõhkudel või madalatel temperatuuridel kasutamisel kasutatavad võrrandid, mis võtavad arvesse molekulide poolt hõivatud mahtu ja nende vahelist koostoimejõudude kasutamist või ideaalsete võrranditele manustamist - gaasi kokkusurutavus koefitsiendid.

Seadus Boily - Mariotta.

Paljud eksperimendid leidsid, et kui te võtate teatud koguse gaasi ja paljastate selle erineva survega, muutub selle gaasi maht pöördvõrdeliselt rõhu väärtuse suhtes pöördvõrdeliselt. See surve- ja gaasi mahu vaheline suhe konstantsel temperatuuril ekspresseeritakse järgmise valemi abil:

p 1 / P 2 \u003d V2 / V1 või V2 \u003d P 1 V 1 / P2,

kus p 1 ja V 1. - esialgne absoluutne rõhk ja gaasi maht; p 2. ja V. 2 - Pärast muudatusi survet ja gaasi maht.

Sellest valemitest saate järgmise matemaatilise väljenduse:

V2 P 2 \u003d V 1 P 1 \u003d CONST.

See tähendab, et gaasi koguse saadus sellele mahule vastava gaasi kogus on pidev väärtus konstantsel temperatuuril. Selles seaduses on praktiline rakendamine gaasitalus. See võimaldab teil määrata gaasi maht, muutes oma rõhul ja gaasirõhku, kui see muudab selle mahtu, tingimusel et gaasitemperatuur jääb konstantseks. Suurem konstantsel temperatuuril suureneb gaasi maht, seda vähem selle tiheduse muutub.

Sõltuvus mahu ja tiheduse vahel väljendatakse valemiga:

V 1./V2 \u003d. ρ 2 /ρ 1 ,

kus V 1. ja V2. - gaasimahud; ρ 1 ja ρ 2 - nende mahtude vastavad gaasitihedused.

Kui gaasimahtude suhe asendatakse nende tiheduse suhtumisega, võite saada:

ρ 2 / ρ 1 \u003d p 2 / p 1 või ρ 2 \u003d p 2 ρ 1 / p 1.

Võib järeldada, et samal temperatuuri tiheduse temperatuuril on rõhk otseselt proportsionaalne surve all, milles need gaasid asuvad, st gaasitihedus (konstantsel temperatuuril) suurema rõhuga.

Näide. Gaasi maht rõhul 760 mm Hg. Art. ja 0 ° C on 300 m 3. Milline maht võtab selle gaasi 1520 mm rõhul Hg rõhul. Art. Ja samal temperatuuril?

760 mm rt. Art. \u003d 101329 pa \u003d 101,3 kPa;

1520 mm rt. Art. \u003d 202658 pa \u003d 202,6 kPa.

Määratud väärtuste asendamine V., p 1., p 2. Valemis me saame, M 3:

V2.= 101, 3-300/202,6 = 150.

Seadus Gay Loursak.

Püsiva surve korral suureneb temperatuuri suurenemine, gaaside maht suureneb ja kui temperatuur väheneb, on sama gaasi mahud konstantsel surudes otseselt proportsionaalne nende absoluutsete temperatuuridega. Matemaatiliselt on see sõltuvus gaasi mahu ja temperatuuri vahel konstantsel rõhul kirjutatud järgmiselt:

V2 / V 1 \u003d t 2 / t 1

kus V on gaasi maht; T - absoluutne temperatuur.

Sellest tuleneb valemist, et kui teatud kogus gaasi kuumutatakse konstantsel rõhul, muutub see nii palju kordi, mitu korda selle absoluutsete temperatuuri muutusi.

On kindlaks tehtud, et kui gaasi kuumutatakse 1 ° C juures konstantsel rõhul 1 ° C juures, suureneb selle maht algse mahu konstantsele väärtusele 1 / 273,2. Seda väärtust nimetatakse soojuspaisumisteguriks ja tähistab p. Seda arvesse võttes saab gay-looursaki õiguse sõnastada järgmiselt: selle gaasi massi maht konstantsel rõhul on lineaarne temperatuuri funktsioon:

V t \u003d v 0 (1 + βt või v t \u003d v 0 t / 273.

Charles'i seadus.

Konstantse mahuga on muutumatu koguse absoluutne rõhk oma absoluutsete temperatuuridega otseselt proportsionaalne. Charles'i seadust väljendatakse järgmise valemi abil:

p 2 / P 1 \u003d t 2 / t 1 või p 2 \u003d p 1 t 2 / t 1

kus p 1. ja p 2. - absoluutne surve; T 1. ja T 2. - absoluutsed gaasitemperatuurid.

Valemist võib järeldada, et konstantse mahuga gaasirõhk suureneb kuumutamise ajal nii palju kordi kui selle absoluutne temperatuur suureneb.

Märkus: Teema traditsiooniline esitlus, mida täiendab arvutimudeli tutvustamine.

Aine kolme agregaadi põhjal on kõige lihtsam gaasiline riik. Molekulide vahel, väikese ja teatud tingimustel tegutsevate jõuallikate gaasis võib neid tähelepanuta jätta.

Gaasi nimetatakse täiuslik , kui a:

Võib tähelepanuta jäetud molekulide mõõtmetega, st Võib pidada molekulideks materjalipunktidega;

Molekulide interaktsiooni on võimalik tähelepanuta jätta (molekulide interaktsiooni potentsiaalne energia on palju väiksem kui nende kineetiline energia);

Molekulide puhub üksteisega ja anuma seintega võib pidada absoluutselt elastseks.

Real Gase on lähedal omadused ideaalselt, kui:

Tavapäraste tingimuste lähedaste tingimused (t \u003d 0 ° C, p \u003d 1,03 · 105 PA);

Kõrgetel temperatuuridel.

Eksperimentaalselt avas ammu eksperimentaalselt avasid seadused, mille suhtes kohaldatakse ideaalsete gaaside käitumist. Niisiis paigaldati 17. sajandil Boyl-Mariotta seadus. Andkem nende seaduste sõnastuse.

Seadus Boily - Mariotta. Laske gaasil olla tingimused, kui selle temperatuuri on konstantse poolt toetatud (selliseid tingimusi nimetatakse isotermiline ). Seda gaasi massi puhul on mahu surve saadus konstantse suurusjärku:

Seda valemit nimetatakse võrrandi isoterm. Graafiliselt sõltuvus P V-st erinevatele temperatuuridele on näidatud joonisel.

Body Property muudab survet helitugevuse muutmisel kokkusurutavus. Kui mahu muutus esineb t \u003d const, siis kokkusurutavust iseloomustab kokkusurvivuse isotermiline koefitsient Mis on määratletud suhtelise muutusena mahus, mis põhjustab surve muutuse seadme kohta.

Täiusliku gaasi jaoks on selle väärtuse lihtne arvutada. Isotermi võrrandist saame:

Miinusmärk näitab, et mahu suurenemisega väheneb rõhk. Seega isotermiline koefitsient kokkusuruvuse ideaalse gaasi võrdub pöördväärtuse oma rõhk. Rõhu kasvuga väheneb see, sest Mida suurem on rõhk, mida vähem gaasivõimalused edasiseks kokkumaksmiseks.

Seadus Gay - Loursak. Laskma gaasi tingimustes, kui selle rõhku toetatakse (selliseid tingimusi nimetatakse isobaric ). Neid saab läbi viia, kui asetades gaasi silindrisse, mis on kolinud kolviga. Seejärel toob gaasi temperatuuri muutus kaasa kolvi liikumise ja muutke helitugevust. Gaasi rõhk jääb konstantseks. Samal ajal on selle gaasi mass, selle maht proportsionaalne temperatuuriga:

kui V0 on maht temperatuuril t \u003d 0 0 c, - volume laiendamise koefitsient gaasid. Seda saab esindada survidus koefitsiendiga sarnase kujuga:

Joonisel on näidatud graafiliselt sõltuvus V-st erinevast rõhkudest.

Minge temperatuuril Celsiuse skaala absoluutsetemperatuuride vastu, Gay - Lussa seadus võib kirjutada vormis:

Charles'i seadus. Kui gaas on tingimustes, kui selle maht jääb püsivaks ( isokooriline Tingimused) Selle gaasimassi puhul on rõhk proportsionaalne temperatuuriga:

kus p 0 on rõhk temperatuuril t \u003d 0 ° C, - rõhu koefitsient. See näitab suhtelist gaasirõhu suurenemist, kui seda kuumutatakse 1 0-ga:

Charles'i õigust saab kirjutada ka järgmiselt:

Avogadro seadus: Üks mooli mis tahes ideaalse gaasi sama temperatuuri ja rõhu korral võtab sama mahu. Normaalsetes tingimustes (t \u003d 0 0 ° C, p \u003d 1,03 · 105 PA), see maht on M -3 / Mol.

1 moolis sisalduvate osakeste arv, kutsusid. alaline Avippadro :

Tavapärastes tingimustes on osakeste arvu n 0 arvutada osakeste numbrit n 0 0. 3 normaalsetes tingimustes:

Seda numbrit nimetatakse ratsarite arv.

Daltoni tegu: Ideaalsete gaaside segu surve on võrdne selles sisalduvate gaaside osalise surve osaga, st.

kus - osaline rõhk - survet, millel oleks segu komponendid, kui igaüks neist hõivas mahu võrdne segu mahuga samal temperatuuril.

Klapairone - Mendeleev võrrand. Täiusliku gaasi seadustest saad oleku võrrand Sidumine t, p ja v ideaalne gaas tasakaalus olekus. See võrrand saavutati esmakordselt Prantsuse füüsik ja Insener B. Klapairon ja Vene teadlased D.I. Mendeleev, nii kannab nende nime.

Laske mõnel gaasi massil v 1, rõhub p 1 ja temperatuuril t 1. Sama massi gaasi teises olekus iseloomustab parameetrid V2, P 2, T 2 (vt joonis). Üleminek riigist 1 kuni riigi 2 viiakse läbi kahe protsessi kujul: isotermiline (1 - 1 ") ja isokoori (1" - 2).

Nende protsesside puhul saate salvestada keema - mariotta ja gay-looursak'i seaduste:

Välja arvatud võrrandid P 1, me saame

Kuna riigid 1 ja 2 valiti meelevaldselt, saab viimane võrrand kirjutada järgmiselt:

Seda võrrandit nimetatakse klapairone Võrrand Millistes b on konstantne, erineva massgaaside puhul erinev.

Mendeleev ühendas Klapaire'i võrrandi Avogadro seadusega. Vastavalt Avogadro seadusele 1 mooli mis tahes ideaalse gaasi sama P ja t võtab sama mahu V M, nii et püsiv väärtus on sama kõigi gaaside puhul. See ühine konstant kõigi gaaside puhul tähistatakse r ja kutsutakse universaalne gaasi konstant. Siis

See võrrand on ideaalse gaasi seisundi võrdsus mida nimetatakse ka nimeks klapairone - Mendeleev Võrrand .

Universaalse gaasi konstantide numbrilist väärtust saab määrata P, T- ja V ja V M väärtuste asendamisega tavalistes tingimustes Klapairone võrrandile:

Klapairone - Mendeleev võrrandit saab registreerida gaasimassi jaoks. Selleks tuletame meelde, et gaasi mass m maht on seotud ühe palvelavamiga V \u003d (m / m) v \u003d (m / m) v m, kus m - gaza molaarmass. Seejärel vaatab Klapairone - Mendeleev võrrandi gaasi massiks m:

kus on moolite arv.

Sageli registreeritakse täiusliku gaasi seisundi võrrand püsiv Boltzman :

Selle põhjal võib riigi võrrandit esindada

kus on molekulide kontsentratsioon. Viimasest võrrandist võib näha, et ideaalse gaasi rõhk on otseselt proportsionaalne selle temperatuuri ja molekulide kontsentratsiooniga.

Väike demonstratsioon Täiusliku gaasi seadused. Pärast nupu vajutamist "Alustame" Näete kommentaare, mis toovad kaasa ekraanil (must) ja arvuti toimingute kirjeldus pärast teid pärast vajutamist "Edasi" (Pruun värv). Kui arvuti on "hõivatud" (s.o kogemus on) See nupp ei ole aktiivne. Mine järgmisesse raami juurde, mis on saadud praeguses kogemuses saadud terviklik tulemus. (Kui teie taju ei lange kokku kapteni kommentaaridega, kirjuta!)

Saate veenduda, et olemasoleva täiusliku gaasi seadused

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 on 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.

2133. Gaasirõhu sõltuvus temperatuuril konstantse mahuga (Charles Law)

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.

Kuumutage vesi klaasist anuma plaadil kuni 90 ° C.

Valage kuuma vett klaasilauale.

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, kui nad laekuvad gaasi kergema või kasutasid süsinikdioksiidi tulekustuti, nägid nad 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.