Haroratda mukammal gazning bosimining qaramligi. Ushbu gazning hajmi mutlaq haroratga mutanosib ravishda doimiy bosimda

Paystik jarayoni bilan doimiy ravishda, keyin p formulalarni kamaytirishdan keyin

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

V 1 / V 2 \u003d T 1 / T 2.

Formula - Gay-Loursak qonunining matematik ifodasidir: gazning doimiy og'irligi va doimiy bosimda, gaz hajmi mutlaq harorati bilan to'g'ridan-to'g'ri mutanosib.

Isotermal jarayoni

Doimiy haroratda yuzaga keladigan gazda bir doimiy haroratga deyiladi. G'azodagi isotermal jarayoni ingliz olimi daryosi va frantsuz olimi aliot bilan o'rganildi. Ta'kidlanganda belgilangan ulanish to'g'ridan-to'g'ri formuladan tni tushirish orqali olinadi:

p 1 v 1 \u003d p 2 V 2,

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

Formula - bu matematik ifoda qonun qaynatish - Adiot: Gazning doimiy og'irligi va doimiy haroratda, gaz bosimi uning hajmiga mutanosibdir. Boshqacha qilib aytganda, ushbu sharoitda, gaz hajmi tegishli bosimga tegishli.

B bog'liqlik pog'onasi Gazda isotermal jarayon bilan gerperbola va isoterm deb ataladi. 3-rasmda xuddi shu gaz uchun ixtiloflar ko'rsatilgan, ammo T. ning boshqa haroratlarida, boshqa haroratda, gaz zichligi bosimga to'g'ridan-to'g'ri mutanosib ravishda farq qiladi:

r 1 / r 1 / p 2

Doimiy hajmda haroratdagi gaz bosimining qaramligi

Uning massasi va hajmi doim saqlanib qolganda haroratdagi gaz bosimi qanday bog'liqligini ko'rib chiqing. Yopiq idishni gaz bilan oling va biz uni qizdiramiz (4-rasm). Gaz t da harorati termometr yordamida va bosim bosim belgisi M.

Birinchidan, tomirni qorning eritmasi va gaz bosimi 0 0 ga qo'ying, shunda biz asta-sekin tashqi kemani qizdirib, gaz uchun P va T ning qiymatlarini yozamiz.

Ma'lum bo'lishicha, bunday tajriba asosida qurilgan P va T ga bog'liqlik chizig'i to'g'ri chiziqning ko'rinishi (5-rasm).

Agar siz ushbu jadvalni chap tomonda davom ettirsangiz, u nol gaz bosimi bilan mos keladigan ABScissa o'qini kesib o'tadi. 5-rasmda uchburchaklarning o'xshashligidan va siz yozishingiz mumkin:

P 0 / oa \u003d @ wt,

l / oa \u003d dp / (p 0 dt).

Agar a va OA ni belgilasangiz, biz olamiz

a \u003d dp // (p 0 dt),

DPP \u003d a p 0 d disk.

Ma'noda, mutanosib ravishda tasvirlangan tajribalarning nisbati gaz bosimi haqidagi qaramlikni o'z turidan bog'liqligini bildirishi kerak.

Qiymati γ, Gaz bosimi tarkibiga harorat o'zgarishi jarayonida doimiy hajmda o'zgaradi va gazning doimiy og'irligi bosimning harorat koeffitsienti deb ataladi. Bosimning harorat koeffitsi shuni ko'rsatadiki, gaz bosimi 0 ° C gacha olinadi, 1 0 C koeffitsientini olib tashlaydi:

a \u003d @ / (l pa * l 0 c) \u003d l 0 c -1

Bunday holda, OA segmentining uzunligi 273 0 C ga teng, shuning uchun gaz bosimi nolga aylanishi kerak bo'lgan harorat - 273 0 C va harorat koeffitsientiga teng a \u003d 1 / oa \u003d (1/273) 0 s.1.

Muammolarni hal qilishda, odatda a \u003d 1 / oa (1/273) 0 s ga teng bo'lgan taxminiy qiymatdan foydalanadi. Eksperimentlardan, aning qiymati birinchi marta frantsuz fizikasi J. Charl tomonidan belgilangan, 1787 yilda. Men quyidagi qonunlarni o'rnatdim: bosimning harorat koeffitsial koeffitsial gazning geniga bog'liq emas va (1/23.15) 0 s.1 ga teng. E'tibor bering, bu faqat kichik zichlikka ega bo'lgan gazlar uchun va haroratning harorat o'zgarishi bilan bog'liq; Yuqori bosimda yoki past haroratlarda a gens gaziga bog'liq. Charlz qonuniga faqat mukammal gaz. Biz o'zboshimchalik haroratida har qanday n Gazning bosimini qanday aniqlashni bilib olamiz.

Ushbu qadriyatlarni Formulada almashtirib, funktsiyada, biz olamiz

p 1 -p 0 \u003d aA 0 t,

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

Vazifalarni hal qilishda, formuladan quyidagicha foydalanish mumkin:

p 1 \u003d p 0

Birlashtirilgan gaz qonuni har qanday ecoprocessiyaga tegishli, parametrlardan biri doimiy bo'lib qolmoqda. Iziqorik jarayon ostida v hajmi doimiy bo'lib qoladi, v-dagi qisqartirilgandan keyin formula shaklni oladi

Gaz holatining fizik xususiyatlari va gaz holati gazlardagi gazlarning molekulyar kinetik nazariyasini qabul qiladi. Gaz holati qonunlarining aksariyati mukammal gaz uchun olindi, ularning nolga teng bo'lgan molekulyar kuchlar va molekulalarning o'zlarini o'zlari echki bo'shliq hajmiga nisbatan cheksiz kichikdir.

To'g'ri harakat energiyasidan tashqari haqiqiy gazli molekulalar aylanish va tebranish energiyasiga ega. Ular biroz hajmda, ya'ni ular cheklangan o'lchamlarga ega. Haqiqiy gazlar uchun qonunlar ideal gazlar uchun qonunlardan farq qiladi. Bu og'ish shunchalik katta, gazlarning bosimi va ularning haroratining pastligi qanchalik yuqori bo'lsa, uni tuzatish koeffitsientining tegishli tenglamalarida hisobga olinadi.

Yuqori bosimli quvurlardagi gazlarni tashish paytida siqilish koeffitsienti katta ahamiyatga ega.

Gaz bosimida 1 MPaga qadar gaz tarmoqlarida, mukammal gazning gaz holati qonunlari tabiiy gazning xususiyatlarini aks ettiradi. Yuqori bosimda yoki past haroratlarda, molekulalar va ular orasidagi o'zaro ta'sirli kuchlar - gaz siqilish koeffitsientlari - gazsimon koeffitsientlar uchun tenglamalarga olib boriladi.

Qonun Boily - Mariotta.

Ko'plab tajribalar, agar siz ma'lum miqdordagi gazni iste'mol qilsangiz va uni turli xil bosimlar bilan duch kelsangiz, ushbu gaz hajmi bosim qiymatiga teskari mutanosib o'zgaradi. Bosim va gaz hajmi o'rtasidagi doimiy haroratda quyidagi formulasi bilan ifodalanadi:

p 1 / p 2 \u003d V 2 / V 1 yoki p 1 V 1 / p 2,

qayerda p 1 va V 1. - mutlaq bosim va gaz hajmi; p 2. va V. 2 - O'zgargandan keyin bosim va gaz hajmi.

Ushbu formuladan boshlab quyidagi matematik ifodani olishingiz mumkin:

V 2 p 2 \u003d V 1 p 1 \u003d Const.

Ya'ni, ushbu hajmga mos keladigan gaz miqdori bo'yicha mahsulot doimiy qiymatga ega bo'ladi. Ushbu Qonun gaz xo'jaligida amaliy qo'llanilmoqda. Bu gaz hajmini o'zgartirib, uning vazni va gaz bosimini o'zgartirganda, gaz harorati doimiy bo'lib qolsa. Doimiy haroratda kattaroq gaz hajmi oshadi, uning zichligi kamroq bo'ladi.

Viloyat va zichlik o'rtasidagi bog'liqlik formulada ifodalanadi:

V 1./V 2 \u003d. ρ 2 /ρ 1 ,

qayerda V 1. va V 2. - gaz ishlab chiqarish hajmi; ρ 1 va ρ 2 - ushbu jildlarga mos keladigan gazning zichligi.

Agar gaz hajmi nisbati ularning zichligi bilan almashtirilsa, unda siz quyidagilarni olishingiz mumkin:

R 2 / R 1 \u003d P 2 / P 1 yoki R 1 \u003d P 2 R 1 / P 1.

Shu munosabat bilan bog'liq bo'lishi mumkinki, bosim bu gazlar joylashgan bosimlar, ya'ni gaz zichligi (doimiy haroratda) bosim qanchalik katta bo'ladi.

Misol. 760 mm HG ning bosimida gaz hajmi. San'at. va 0 ° C 300 m 3. Ushbu gazni 1520 mm HG bosim o'tkazadi. San'at. Va bir xil haroratda?

760 mm RT. San'at. \u003d 101329 pa \u003d 101.3 KPA;

1520 mm RT. San'at. \u003d 202658 pa \u003d 202.6 KPA.

To'plam qiymatlarini almashtirish V., p 1., p 2. Formulada biz olamiz, m 3:

V 2.= 101, 3-300/202,6 = 150.

Huquqni Gay Loursoq.

Haroratning oshishi bilan doimiy bosimda gazlar hajmi oshadi va harorat pasayganda, bir xil bosimda bir xil miqdordagi gazning hajmi mutlaq bosim ularning mutlaq harorati bilan mutanosib ravishda mutanosib ravishda mutanosib ravishda mutanosib ravishda mutanosib ravishda taqsimlanadi. Matematik jihatdan, doimiy bosimda gaz hajmi va harorati o'rtasidagi bog'liqlik quyidagicha yozilgan:

V 2 / V 1 \u003d T 2 / T 1

bu erda V gazning hajmi; T - mutlaq harorat.

Agar ma'lum bir miqdordagi gaz doimiy bosimda qizdirilgan bo'lsa, u ko'p marotaba o'zgaradi, bu uning mutlaq harorati har doim o'zgaradi.

Gazda doimiy bosimda 1 ° C da isitilganda, uning hajmi doimiy hajmdagi 1/23,2 qiymatga ega bo'lishi aniqlandi. Ushbu qiymat termal kengaytirish koeffitsienti deb ataladi va p i. Buni hisobga olgan holda, Gay-LoursAk qonunini quyidagicha shakllantirishi mumkin: doimiy bosimda gazning hajmi chiziqli harorat funktsiyasi:

V t \u003d v 0 (1 + el yoki v 0 t / 273).

Charlz qonuni.

Doimiy hajm bilan, o'zgarmas miqdordagi gazning mutlaq bosimi, mutlaqo harorati bilan to'g'ridan-to'g'ri mutanosibdir. Charlz qonuni quyidagi formulasi bilan ifodalanadi:

p 2 / p 1 \u003d t 2/ t 1 yoki p 2 \u003d p 1 t 1 / t 1

qayerda p 1. va p 2. - mutlaq bosim; T 1. va T 2. - mutlaq gaz harorati.

Formuladan boshlab, doimiy hajmda isitish paytida gaz bosimi, isitish paytida gaz bosimi mutlaq harorat o'sib boradi.

Izoh: Kompyuter modelidagi namoyish natijasida to'ldirilgan mavzuni an'anaviy taqdimoti.

Gazli shtatning uchta umumiy davlatidan eng oddiy. Kichik va muayyan sharoitlarda molekulalar o'rtasida harakatlanadigan kuchlar, ular e'tibordan chetda qolishlari mumkin.

Gaz deb nomlanadi mukammal , agar a bo'lsa:

Molekulalarning o'lchamlari bilan e'tiborsiz qoldirilishi mumkin, i.e. molekulalarni moddiy nuqta bilan hisoblash mumkin;

Molekulalar uchun o'zaro munosabatlarni mensimaslik (molekulalarning o'zaro ta'sirining potentsial energiyasi ularning kinetik energiyaidan ancha kam);

Bir-birlari bilan molekulalarning zarbasi va tomir devorlari bilan mutlaqo elastik deb hisoblanishi mumkin.

Haqiqiy gazlar quyidagi xususiyatlarga mos keladi:

Oddiy sharoitlarga yaqin shartlar (T \u003d 0 0 C, p \u003d 1.03 · 10 5 pa);

Yuqori haroratlarda.

Imtimiy gazlarning xatti-harakatlariga bo'ysunadigan qonunlar asta-sekin eksperimental ravishda ochilgan. Shunday qilib, Boyl-Mariotta qonuni 17-asrda o'rnatildi. Keling, ushbu qonunlar so'zlarini beraylik.

Qonun Boily - Mariotta. Harorat doimiy ravishda qo'llab-quvvatlanganda gaz sharoitida bo'lishi mumkin (bunday shartlar, deyiladi) isotarli ) .Bu gazning ushbu massasi uchun hajmdagi bosimning mahsuloti doimiy kattaroqdir:

Ushbu formula deyiladi tenglama izoterm. Shaklda turli haroratlar uchun p i grafik bog'liqlik ko'rsatilgan.

Tana mol-mulkini o'zgartirish Ovoz balandligini o'zgartirganda bosimni o'zgartirish deb nomlanadi siqilish. Agar hajmdagi o'zgarish t \u003d tog 'konida uchraydigan bo'lsa, unda siqilish bilan tavsiflanadi siqish qobiliyatining iSotermal koeffitsienti Birlikdagi bosimning o'zgarishiga olib keladigan ovozning nisbiy o'zgarishi deb belgilangan.

Zo'r gaz uchun uning qiymatini hisoblash juda oson. Bizni sarflaydigan iSoterm tenglamadan:

Minus belgisi, ovoz balandligi o'sishiga olib keladi, bosim pasayadi. Shunday qilib, ideal gazni siqishning izotermal koeffitsienti uning bosimining teskari qiymatiga teng. Bosim o'sishi bilan u pasayadi, chunki Bosim qanchalik katta bo'lsa, qo'shimcha siqishni uchun kamroq gaz imkoniyatlari.

Huquq gey - Loursoq. Uning bosimi qo'llab-quvvatlanganida gaz sharoitida bo'lishi mumkin (bunday shartlar deyiladi) izobarik ). Agar pistonni harakatlantirib, gazindini yoping. Keyin gaz haroratining o'zgarishi pistonning harakatiga olib keladi va ovoz balandligini o'zgartiradi. Gazning bosimi doimiy bo'lib qoladi. Shu bilan birga, bu gaz uchun uning hajmi haroratga mutanosib bo'ladi:

v 0 harorat t \u003d 0 0 C, - ovoz balandligini kengaytirish koeffitsienti gazlar. Buni siqish koeffitsientiga o'xshash shaklda ifodalanishi mumkin:

Turli xil bosimlar uchun t grafik bog'liqligi raqamda ko'rsatilgan.

Selsiy shkalasidagi haroratda mutlaq haroratga, gey qonuni - Lussa qonuni shaklda yozilishi mumkin:

Charlz qonuni. Agar gaz sharoitda bo'lsa, uning hajmi doimiy bo'lsa ( isroforika Shartlar), bu gaz massasi uchun bosim haroratga mutanosib bo'ladi:

u erda p 0 harorat t \u003d 0 0 C, - bosim koeffitsienti. Bu 1 0 tomonidan isitilganda gaz bosimi bilan bog'liqligini ko'rsatadi:

Charlz Qonuni ham yozilishi mumkin:

AVOGADRO QONUN: Bir xil harorat va bosimda har qanday ideal gaz bir xil hajmda bo'ladi. Oddiy sharoitda (t \u003d 0 0 C, p \u003d 1,03 · 10 5 pa), bu balandlik m -3 / mol.

1 ta moddaning 1 molida bo'lgan zarralar soni, deyiladi. doimiy AvipoRro :

Normal sharoitda 1 m 3 miqdoridagi zarralarning n 0 raqamini hisoblash juda oson:

Bu raqam deb nomlanadi otliqlar soni.

Daltonning harakati: Ideal gazlar aralashmasining bosimi unga kiritilgan gazlarning qisman bosimiga tengdir, I.E.

qayerda - qisman bosim - Aralash qismining tarkibiy qismlariga ega bo'lgan bosimlar Agar ularning har biri aralashma hajmiga teng bo'lgan hajmga teng bo'lsa.

KLAPIRIRONE - Mendeleev tenglamasi. Mukammal gaz qonunlaridan, siz olishingiz mumkin holat tengati Th, P va V ideal gaz muvozanat holatida. Ushbu tenglama birinchi marta frantsuz fizikasi va B. KLAPIRIRON va Russi olimlari tomonidan olingan. Mendeleev, shuning uchun ularning ismini kiying.

V 1 jildini olishiga imkon bering, 1 bosim o'tkazing va T 1 haroratida. Bir xil gazning boshqa holatidagi gaz parametrlari V 2, P 2, T 2 parametrlari bilan tavsiflanadi (rasmga qarang). 1-davlatdan 2-davlatdan 2 ta jarayon shaklida amalga oshiriladi: Issiqotermal (1 - 1 ») va Izoxorik (1" - 2).

Ushbu jarayonlar uchun siz qaynatish qonunlarini yozib olishingiz mumkin - Mariotta va Gey - Loursoq:

P 1 tenglamalaridan tashqari, biz olamiz

1 va 2 davlatlar o'zboshimchalik bilan tanlanganligi sababli, so'ng oxirgi tenglama yozilishi mumkin:

Ushbu tenglama deyiladi kLAPIRIREONE Tenglama Bu erda B doimiy bo'lsa, turli xil ommaviy gazlar uchun turlicha edi.

Mendeleev KLAPIRIRONE Tuzini Avdangro qonuni bilan birlashtirdi. Avazro qonuniga ko'ra, 1 ta ideal gaz bir xil hajmda bir xil hajmni oladi V m ni oladi, shuning uchun barcha gazlar barcha gazlar uchun bir xil bo'ladi. Barcha gazlar uchun bu keng tarqalgan doimiy r va chaqirilgan universal gaz doiralari. Keyin

Bu tenglama ideal gaz holatini tenglashtirish bu ham nom deb nomlanadi kLAPIRIRONE - Mendeleev tenglamasi .

Universal gazning doimiy qiymati oddiy sharoitda KLAPIRIRONE tenglatiga P, T va V M qiymatlarini almashtirish orqali aniqlash mumkin:

Klapirone - Hareleev tenglama har qanday gaz massasi uchun yozilishi mumkin. Buning uchun biz Gaz massasi hajmi bitta namoz formulasi v \u003d (m / m) v m tanasi bilan bog'liqligini eslaymiz g'azoning mokariy massasi. Keyin klapiron - Gaz massasi uchun mendeleev tenglamasi quyidagicha ko'rib chiqadi:

mollarning soni qayerda.

Ko'pincha mukammal gaz holatini tenglashtirish orqali qayd etiladi doimiy Boltzmanna :

Shu asosda davlat tenglamasi ko'rsatilgan

molekulalarning konsentratsiyasi qayerda. So'nggi tenglamadan eng ideal gaz bosimi harorati va molekulalarning konsentratsiyasi bilan mutanosib ravishda mutanosib ravishda mutanosibligi.

Kichik namoyish Mukammal gaz qonunlari. Tugmani bosgandan so'ng "Boshlaymiz" Siz izlayotgan (qora) va sizni bosgandan keyin kompyuterning harakatlarining tavsifi keltiradigan sharhlarni ko'rasiz "Keyingi" (Jigarrang rang). Kompyuter "band" (i.e., tajriba mavjud bo'lganda) Ushbu tugma faol emas. Keyingi freymga o'ting, faqat hozirgi tajribada olingan har tomonlama natijalar. (Agar sizning idrokingiz ustaning sharhlariga mos kelmasa, yozing!)

Mavjud bo'lgan mukammal gaz qonunlari ishonch hosil qilishingiz mumkin

Kirish

Ideal gaz holati o'lchangan qiymatlar: bosim, harorat, hajmi. Ushbu uchta qiymat o'rtasidagi munosabatlar asosiy gaz qonuni bilan belgilanadi:

Ishning maqsadi

Boyl Mariotta qonunini tekshiring.

Hal qilingan vazifalar

Gazni o'zgartirganida, gazning harorati doimiyligini hisobga olgan holda, shpritsdagi havo bosimini o'lchash.

Eksperimental o'rnatish

Asboblar va aksessuarlar

Manometr

Qo'lda vakuum nasosi

Ushbu tajribada Boyl-Mariotta qonuni 1-rasmda ko'rsatilgan o'rnatish orqali o'rnatish o'rnatiladi. Shpritsdagi havo hajmi quyidagicha belgilanadi:

bu erda p 0 atmosfera bosimi, bosim o'lchagich yordamida o'lchanadi.

Ishlarni bajarish tartibi

Spritsni 50 ml da joylashtiring.

Shprits rozetkasida qo'lda yasalgan vakuum pompasining ulanishning bo'sh uchini mahkam qo'ying.

Pistonni oldinga surish, ovoz balandligini 5 ml pog'onasiga ko'taring, mashinaning quyidagini qora shkalaga to'g'rilang.

Piston ostidagi bosimni aniqlash uchun atmosfera bosimidan Paskalda ko'rsatilgan monetr ko'rsatmalarini olib tashlash kerak. Atmosfera bosimi taxminan 1 barni tashkil etadi, bu 100,000 ga to'g'ri keladi.

O'lchash natijalarini qayta ishlash natijalari uchun ulanish shlangidagi havo mavjudligi hisobga olinishi kerak. Buning uchun shlangning uzunligini ruletka va devor qalinligi 1,5 mm bo'lgan shlangning uzunligini o'lchash uchun ulangan shlangning uzunligini o'lchashni o'lchash.

Havo bosimidan havoning o'lchanadigan qaramligi grafikasini quring.

Ovoz balandligini bosimdan doimiy haroratda, mariott qozonning qonuniga binoan va jadval yarating.

Nazariy va eksperimental bog'liqliklarni taqqoslang.

213. Doimiy hajmda (Charlz qonuni) haroratdagi gaz bosimining qaramligi

Kirish

Gazning doimiy hajmining doimiy hajmi sharoitida gaz bosimi haroratga bog'liqligini ko'rib chiqing. Ushbu tadqiqotlar birinchi marta 1787 yilda Jak Aleksandr Sesar Chalf (1746-1823) tomonidan ishlab chiqarilgan. Gaz tor egri naycha sifatida simob bosim o'lchagichiga ulangan katta idishda qizdirilgan. Scoururiy tor bosim o'lchagichida qizg'in chiqib ketganda, qizg'in va hajmdagi o'zgarishlar o'zgarganda shisha hajmini e'tiborsiz qoldirishni e'tiborsiz qoldiring. Shunday qilib, gaz hajmi o'zgarishsiz deb hisoblanishi mumkin. Flamasni o'rab turgan tomirda qizdirilgan suv termometr gazining haroratini o'lchadi T.va tegishli bosim r- manometrda. Kelishuv bilan muzni to'ldirish bilan to'ldirish, bosim aniqlandi r haqida va tegishli harorat T. haqida . Agar bosim bilan 0  bo'lsa, u topildi r haqida , keyin 1 by tomonidan isitilganda bosimning o'sishi bilan bog'liq bo'ladi  r haqida . Xuddi shu qiymatdagi qiymatlar Barcha gazlar uchun (aniqroq, deyarli bir xil), ya'ni 1/273 ° C -1. O'z tazyiqli tazyiq koeffitsienti.

Charlz Action haroratning bosimini har qanday haroratda hisoblashingizga imkon beradi, agar uning bosimi 0  C massasining bosimini 0 ° CV ga bosim o'tkazishga imkon beradi p. o. o. haroratda bir xil gazning bosimi t.p.. Harorat o'zgaradi t.va bosim o'zgarishi  r haqida t., keyin bosim rbir xil darajada:

Gaz suyamaslik holatiga yaqinlashganda, shuningdek, juda siqilgan gazlar bilan yaqinlashganda, Charlz qonunlari qo'llanilmaydi. Charlz Qonuniga kiritilgan i koeffitsientlarining tasodifiy emas, balki tasodifan emas, balki Gay-Loursak qonuni. Gazlar Boyl qonuniga bo'ysunganligi sababli, doimiy haroratda, hatto bir-biriga teng bo'lish uchun.

Biz bosimning harorati qaramlik formulasida harorat koeffitsienti qiymatini almashtiramiz:

Kattalik ( 273+ t.) Yangi harorat ulushi bo'ylab sarthi shkalasi bilan bir xil bo'lgan haroratning harorat qiymatini qanday hisoblashini ko'rib chiqish mumkin, u nol Celius shkalasi uchun qo'llaniladi, ya'ni muz eritish nuqtalari. Ushbu yangi shkalaning nollari mutlaq nol deb ataladi. Ushbu yangi shkala termodinamik miqyosi deb ataladi, bu erda T. t.+273  .

Keyin, doimiy hajmda, Qat'iy qonunlar adolatli:

Ishning maqsadi

Charles qonunini tekshiring

Hal qilingan vazifalar

Haroratda gaz bosimi bog'liqligini aniqlash

Mutlaq haroratni past haroratlar bilan ekstrapolyatsiya bilan aniqlash

Xavfsizlik texnikasi

Diqqat: Operatsiyada shisha ishlatiladi.

Gaz termometr bilan ishlashda juda aniq bo'ling; Shisha kema va o'lchash stakanlari.

Issiq suv bilan ishlashda ehtiyot bo'ling.

Eksperimental o'rnatish

Asboblar va aksessuarlar

Gaz termometr

Mobil Cassy Labl.

Termojuft

Elektr isitish plitkasi

Shisha o'lchash oynasi

Shisha kemasi

Qo'lda vakuum nasosi

Xona haroratida havo nasosida havo nasosida, havo p0 + -dagi bosim yaratiladi, bu erda r 0 - tashqi bosim. Domlik tomchi, shuningdek, havo qutbiga bosim o'tkazadi:

Ushbu tajribada ushbu qonun gaz termometridan foydalangan holda tasdiqlangan. Termometr suvga taxminan 90 ° C ga teng va bu tizim asta-sekin soviydi. Qo'lda tayyorlangan vakuum nasosidan foydalanib, havo tererometridan havo quyish, sovutish paytida doimiy havo hajmini saqlab turing.

Ishlarni bajarish tartibi

Gaz termometer vilkasini oching, qo'lda vakuum nasosini termometrga ulang.

Chapdagi chap tomonda ko'rsatilganidek, termometrni ehtiyotkorlik bilan aylantiring. 2 Scruriy tomchi in nuqtaning nuqta bo'lgani uchun nasosdan foydalanib, undan havoni chiqaring) (2-rasmga qarang).

Simobning tomchi tomchi A nuqta borganidan so'ng, nasosga teshigi bilan termometrni aylantiring va xiralashgan havo dastagini oling va simobga ehtiyot bo'ling, u bir necha tomchiga bo'linmadi.

90 ° C gacha bo'lgan plitkadagi stakan idishda suvni issiqlik suvi.

Issiq suvni shisha idishga quying.

Gaz termometrini tri tripodda mustahkamlab, tomir ichiga joylashtiring.

Termojelni suvga joylashtiring, asta-sekin bu tizim soviydi. Qo'lda bo'shatish nanosidan foydalanib, havoni gaz tererometridan tortib, butun sovutish jarayonida havo ustunining doimiy hajmini qo'llab-quvvatlang.

Bosim o'lchovini o'qing rva harorati T..

Jami gaz bosimining qaramligini yarating p. 0 +p.+p. S. harorati uchun HG harorat

Xscissa o'qi bilan chorrahaga jadvalni davom ettiring. Kesishish haroratini aniqlang, olingan natijalarni tushuntiring.

Moyillik burchagi yordamida harorat koeffitsientini aniqlang.

Chiqmasining bosimi bilan doimiy hajmda bof qonuni tomonidan doimiy hajmda va jadvalni yarating. Nazariy va eksperimental bog'liqliklarni taqqoslang.

Biz haqiqatan ham gazli molekulalar bir-biridan juda uzoqda ekanligiga ishonch hosil qilamiz va shuning uchun gazlar yaxshi siqilgan. Vaqt shpritsi va pistonining yarim tomonida pistoni. Shpritsning teshigi naychaga ulangan, uning ikkinchi uchi zich yopilgan. Shunday qilib, havoning ba'zi bir qismi shpritsli silindrida va naychada shpritsda qamalgan bo'ladi. Pistinde ma'lum bir havo hisoblanadi. Endi biz ko'chmanchi pistonga avtomobil yukini qo'ydik. Piston bir oz pasayganini ko'rish juda oson. Bu shuni anglatadiki, havo hajmi boshqacha aytganda, gazlar osonlikcha siqilgan. Shunday qilib, gaz molekulalari o'rtasida katta bo'shliqlar mavjud. Pistonning xonali xonasi gaz hajmining pasayishiga olib keladi. Boshqa tomondan, yukni o'rnatgandan so'ng, pistonni biroz tushirish, muvozanatning yangi pozitsiyasida to'xtaydi. Bu shuni anglatadiki pistonda havo bosimi kuchlari Pistonning yukini yuk bilan oshirib, yana kuchaytirildi. Piston maydonida bir vaqtning o'zida o'zgarishsiz qoladi, biz muhim xulosaga keldik.

Gaz hajmining pasayishi bilan uning bosimi ko'payadi.

Qanday qilib eslaymiz gazning massasi va tajribasi davomida uning harorati o'zgarishsiz qoldi. Jazoni bosimning hajmidan quyidagicha tushuntirish mumkin. Gaz hajmining o'sishi bilan molekulalar orasidagi masofa oshadi. Endi har bir molekulalar kema devoridan bir zarbadan boshqasiga bitta zarbani kesib o'tishi kerak. Molekulalarning harakatlanishining o'rtacha tezligi o'zgarishsiz qoladi. Tegishli, gaz molekulalari kema devoriga urish ehtimoli kamroq va bu gaz bosimi pasayishiga olib keladi. Aksincha, gaz hajmining pasayishi bilan uning molekulasi kema devoriga urilib, gaz bosimi oshadi. Gaz hajmining pasayishi bilan, molekulalar orasidagi masofa kamayadi

Haroratdagi gaz bosimining qaramligi

Oldingi tajribalarda gaz harorati o'zgarishsiz qoldi va biz gaz hajmining o'zgarishi tufayli bosimning o'zgarishini o'rganib chiqdik. Endi gaz hajmi doimiy bo'lib qolganda, gaz haroratining o'zgarishi. Massa ham o'zgarmasdir. Siz bir qator gazni pistindrga silindrga qo'yish va pistonni birlashtirish orqali bunday shart-sharoitlarni yaratishingiz mumkin

Ushbu gaz massasi haroratini doimiy hajmga o'zgartiring

Harorat qanchalik yuqori bo'lsa, tezroq gaz molekulalari harakatlanmoqda.

Shu sababli

Birinchidan, tomir devoridagi molekulalar ko'pincha uchraydi;

Ikkinchidan, devor haqidagi har bir molekulaning o'rtacha ta'sir kuchi kattaroq bo'ladi. Bu bizni yana bir muhim xulosaga olib keladi. Gaz haroratini ko'paytirish bilan uning bosimi ortadi. Esdamiz, agar gazning massasi va hajmi o'zgarsa, agar uning harorat o'zgarishi o'zgarishsiz qolsa.

Gazlarni saqlash va tashish.

Gazlik bosimi hajmi va haroratidan bog'liqlik ko'pincha texnikada va kundalik hayotda qo'llaniladi. Agar siz katta miqdordagi gazni bir joydan bir joyga olib qo'yishingiz yoki gazlar uzoq vaqt saqlanishi kerak bo'lsa, ular maxsus temir tomirlarga joylashtiriladi. Ushbu tomirlar yuqori bosimga ega, shuning uchun maxsus nasoslar yordamida siz normal sharoitda yuzlab vaqt ichida yuzlab marotaba yuzlab vaqtni yuklab olishingiz mumkin. Silindrlardagi gazlar bosimi hatto xona haroratida ham juda katta bo'lsa ham, ular har qanday tarzda isitilmaydi yoki ulardan keyin ham teshik yasashga harakat qilishadi.

Fizikadagi gaz qonunlari.

Hisob-kitoblardagi haqiqiy dunyo fizikasi ko'pincha bir nechta soddalashtirilgan modellarga tushiriladi. Gazlarning xatti-harakatlarining tavsifiga eng ko'p qo'llanilishi. Eksperimental usulda belgilangan qoidalar fizika to'g'risidagi gaz qonunchiligidagi turli tadqiqotchilar tomonidan qisqartirildi va "iasoprocess" kontseptsiyasining ko'rinishi bo'lib xizmat qildi. Bu tajribaning o'tishi, qaysi parametr doimiy qiymatni saqlab qoladi. Fizikadagi gaz qonunchiligi gazning asosiy parametrlari, aniqroq, uning jismoniy holati bilan ishlaydi. Ovoz va bosim bilan band bo'lgan harorat. Bir yoki bir nechta parametrlarning o'zgarishiga murojaat qiladigan barcha jarayonlar termodinamik deb ataladi. Imostatik jarayonning kontseptsiyasi har qanday holat o'zgarishi paytida parametrlardan biri o'zgarishsiz qoladi. Bu "ideal gaz" ning xatti-harakati, bu ba'zi bir tartib bilan haqiqiy moddaga nisbatan qo'llanilishi mumkin. Yuqorida aytib o'tilganidek, aslida hamma narsa biroz murakkablashadi. Biroq, yuqori ishonchlilik, gazning doimiy haroratida gazning xatti-harakati "Mariot qonunining qonuni bilan ajralib turadi" deb aytadi:

Gaz bosimi mahsuloti doimiy qiymatdir. Ushbu bayonot harorat o'zgarmasa, to'g'ri hisoblanadi.

Ushbu jarayon "Isotermal" deb nomlanadi. Bunday holda, uchta parametrdan ikkitasi o'zgarib turadi. Jismoniy jihatdan hamma narsa oddiy ko'rinadi. O'yingan to'pni siqib oling. Harorat o'zgarishsiz deb bo'lmaydi. Natijada, bosim hajmi pasayganda bosimni kuchaytiradi. Ikki parametrning ishining kattaligi o'zgarishsiz qoladi. Ulardan kamida bittasining boshlang'ich qiymatini bilish, siz ikkinchi ko'rsatkichlarni osongina bilib olishingiz mumkin. "Fizika qonunlari" ro'yxatidagi yana bir qoida bu gaz hajmi va uning harorati bir xil bosimda o'zgarishdir. Bunga "Izobarik jarayoni" deb nomlanadi va gey Luka qonunidan foydalanib tasvirlangan. Gaz hajmi va haroratining nisbati har doim ham shunday. Bu moddaning ushbu massasida doimiy bosim qiymatining holatida. Jismoniy jihatdan hamma narsa oddiy. Agar hech bo'lmaganda, ular gazni engillashtirsa yoki u karbonat angidrid yong'inidan foydalansa, ular "Bokira" ushbu qonunning harakatini ko'rishdi. Kashisterdan chiqqan gaz yoki o'chirgich jadal kengayib bormoqda. Uning harorati keskin pasayadi. Siz qo'llarning terisini parvarish qilishingiz mumkin. Yong'in chiqishi natijasida karbonat angidrid qorining barcha parchalari hosil bo'ladi, agar past haroratning ta'siri ostida gaz tezda gazsimon holatga aylanadi. Gey-Luka qonuni tufayli siz gaz haroratini istalgan vaqtda bilib, gaz haroratini osongina bilib olishingiz mumkin. Fizika to'g'risidagi gaz qonunchiligi izchil band bo'lganligi sharti bilan xulq-atvorni tavsiflaydi. Ushbu jarayon iOOsional deb ataladi va Charlz qonuni tomonidan tavsiflangan, deyiladi: Kuchli hajmda band bo'lgan holda, benzin nisbati deyarli istalgan vaqtda o'zgarishsiz qoladi.Aslida, hamma qoidani biladi: tamg'alarni havo spirti va bosim ostida gazni o'z ichiga olgan boshqa tomirlarni isitishning iloji yo'q. Ish portlash bilan yakunlanadi. Bu Charlllar harakati tasvirlangan narsadir. Harorat o'smoqda. Shu bilan birga, bosim kuchaymoqda, chunki ovoz balandligi o'zgarmaydi. Ko'rsatkichlar ruxsat etilganidan oshganda, tezda silindrli halokat mavjud. Shunday qilib, ishg'ol qilingan va parametrlardan birini bilish, ikkinchisining qiymatini osongina belgilashingiz mumkin. Fizika qonunlari fizika qonunlari ma'lum bir ideal modelning xatti-harakatlarini tavsiflaydi, ular haqiqiy tizimlarda gaz xatti-harakatlarini bashorat qilish uchun osongina qo'llanilishi mumkin. Ayniqsa, kundalik hayotda muzlatgichni muzlatgich qanday qilib tushuntirish mumkin, shuning uchun purkagich yoki to'p xiralashganligi sababli, purkagich qanday ishlaydi va hokazo.

MTT asoslari.

Moddaning molekulyar kinetik nazariyasi- Tushuntirish usuli issiqlik hodisasiTermal hodisalar oqimini va moddaning ichki tuzilishining o'ziga xos xususiyatlari va issiqlik harakatiga olib keladigan sabablarni o'rganadi. Ushbu nazariya faqat XX asrda tan olingan, garchi bu moddaning tarkibida qadimgi yunon atran atomini o'qitishdan kelib chiqqan.

Termal hodisalarni har bir mikrobli mikrobli mikrobli mikrobiklarning ta'siri va o'zaro ta'siri bilan tushuntiradi

Mikro'ralalar harakatini amalga oshirishga imkon beradigan mumtoz mexanikaning klassik mexanikasi qonunlariga asoslanib. Shunga qaramay, katta miqdordagi mablag'lar bilan bog'liq (moddaning 1 sm 3) har soniyada har soniyada har bir soniyada har bir soniyada har bir molekulaning har bir molekula yoki atomning harakatini aniq tasvirlash mumkin. Shuning uchun matematik statistika usullari zamonaviy issiqlik nazariyasini inobatga olish uchun ishlatiladi, bu esa ko'p sonli mikrofirmalarning muhim qismining xatti-harakati asosida issiqlik hodisalarining oqimini tushuntiradi.

Molekulyar kinetik nazariya Katta miqdordagi molekulalarning umumiy harakatlanishi asosida qurilgan.

Molekulyar kinetik nazariya Termal hodisalar, moddaning ichki tuzilishi haqidagi g'oyalar nuqtai nazaridan tushuntiradi, ya'ni u ularning tabiatiga aylanadi. Bu issiqlik hodisalarining mohiyatini tushuntirib beradigan va termodinamikaning qonunlarini keltirib chiqaradigan yanada murakkab nazariya yanada chuqurroq.

Ikkalasi ham mavjud yondashuv - termodinamik yondashuv va molekulyar kinetik nazariya - ilmiy isbotlangan va o'zaro bir-birlarini bir-biridan to'ldiradi va bir-biriga zid kelmaydi. Shu munosabat bilan issiq hodisalar va jarayonlarni o'rganish odatda, masalan, materialni qanday aniqlash osonligiga qarab, pozitsiyalar yoki molekulyamika yoki termodinamikadan hisoblanadi.

Termodinamik va molekulyar-kinetik yondashuvlar tushuntirishda bir-birlarini o'zaro to'ldiradi issiq hodisalar va jarayonlar.