Физика-математика факультеті
Сынап бойынша эксперимент
жүктеу/скачать 1,12 Mb.
|
Термодинамика элнетронный (копия)
- Бұл бет үшін навигация:
- Заңды күшейту
- Бұл заң не туралы
- Математикалық өрнек
- Бұл не үшін қажет Бойль заңы қандай мәселелерді шешеді
| Сынап бойынша эксперимент
Бойль ауа қысымын зерттеу үшін «Дж» тәрізді шыны түтікшені пайдаланды, оның құрылысы Бойлдың көмекшісі Роберт Гукке тиесілі. Қысқа қолдың ұшы тығыздалған, ал түтіктің ұзын қолының ұшы сынапты орналастыру үшін ашық болған.Басынан бастап Бойль ауаның икемділігін сапалы және сандық тұрғыдан зерттегісі келді. «J» түтігінің ашық ұшымен сынап құю арқылы Бойль түтікшенің қысқа қолындағы ауа сынаптың қысымымен жиырылып жатқанын анықтады. Нәтижелер Түтікке қосылатын сынап мөлшері неғұрлым көп болса, ауаға соғұрлым көп қысым жасалады және оның көлемі азаяды. Бойль қысымға тәуелді ауа көлемінің теріс экспоненциалды графигін алды. Сонымен қатар, егер ауа көлемі қысымға кері бағытта тұрғызылса, бізде оң көлбеу түзу бар. 1662 жылы Бойль екі айнымалының функционалды тәуелділігін көрсететін теңдеу түрінде берілген алғашқы физикалық заңды жариялады. Бұл жағдайда қысым және көлем.Бойль газға әсер ететін қысым мен газ алатын көлем арасында кері тәуелділік болғанын, бұл қатынас нақты газдар үшін салыстырмалы түрде болатындығын атап өтті. Көптеген газдар қалыпты температурада және қысым кезінде идеалды газдар сияқты әрекет етеді. Жоғары қысым мен температураның төмендеуі кезінде шынайы газдардың идеалынан ауытқуы байқала бастады. Француз физигі Эдме Мариотте (1620-1684) 1679 жылы сол заңды өз бетінше ашты. Бірақ оның температураның өзгеруіне байланысты көлемнің өзгеруіне негіз болды. Сондықтан оны Мариотт заңы немесе Бойль мен Мариотт заңы деп атайды. Заңды күшейту Даниэль Бернулли (1737) газдың қысымы оның құрамындағы ыдыстың қабырғаларына газ бөлшектерінің әсерінен пайда болатындығын көрсетіп, Бойль заңын нығайтты.1845 жылы Джон Уотерстон газдардың кинетикалық теориясының негізгі принциптеріне тоқталған ғылыми мақала жариялады. Кейінірек Рудольф Клаузиус, Джеймс Максвелл және Людвиг Больцман газдардың кинетикалық теориясын бекітті, бұл газ әсер ететін қысымды қозғалыстағы газ бөлшектерінің жылдамдығымен байланыстырады. Құрамында газ бар ыдыстың көлемі неғұрлым аз болса, оны құрайтын бөлшектердің ыдыстың қабырғаларына әсер ету жиілігі соғұрлым көп болады; демек, газ әсер ететін қысым соғұрлым көп болады. Бұл заң не туралы? Бойльдің тәжірибелері газ алатын көлем мен оған түсірілген қысым арасында кері тәуелділік бар екенін көрсетеді. Алайда көрсетілген байланыс толығымен сызықты емес, өйткені Бойлға берілген қысымның функциясы ретінде көлемнің өзгеру графигімен көрсетілген.Бойль заңы газ алатын көлем қысымға кері пропорционалды екенін көрсетеді. Сонымен қатар газдың қысымының және оның көлемінің көбейтіндісі тұрақты болатыны көрсетілген. Математикалық өрнек Бойль-Мариотт заңының математикалық өрнегіне жету үшін біз келесіден бастаймыз: V ∝ 1 / P Мұндағы газ алатын көлем оның қысымына кері пропорционалды екенін көрсетеді. Алайда, бұл қатынастың қаншалықты кері пропорционалды болатындығын анықтайтын тұрақты мән бар. V = k / P Мұндағы k - пропорционалдың тұрақтысы. K үшін шешім: бізде: VP = k Газ қысымының және оның көлемінің көбейтіндісі тұрақты. Сонымен: V1P1 = k және V2P2 = k Бұдан мынаны аңғаруға болады: V1P1 = V2P2 Соңғысы - Бойль заңының соңғы өрнегі немесе теңдеуі. Бұл не үшін қажет? Бойль заңы қандай мәселелерді шешеді? жүктеу/скачать 1,12 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|