Сборник научных статей научно-практической конференции «Байтанаевские чтения-Х»
жүктеу/скачать 8,82 Mb. Pdf көрінісі
|
baytanaev 2022 zhinak 1 tom gotov
| T=
℃ және T=273 K, P=1атм болғанда 1 грамм – молекуланың көлемі V=0,224 л болады деп ұйғарамыз. 𝑅 = 8,31 ∙ 10 3 Дж 1грамм-молекулаға ғана дұрыс болатын (2.1) формуланы, кез келген мөлшердегі массаға қолданарлық етіп, былай өзгертіп жазуға болады. Бұл үшін газдың молекулалық салмағын μ әрпімен белгілейміз; сонда, егер 1грамм- молекула газ белгілі бір қысымда және температурада 𝑉 0 грамм-молекула көлем алып тұратын болса, онда осы газдың m грамы сол қысымда және сол температурада 𝑉 = 𝑚 𝜇 ∙ 𝑉 0 көлем алып тұрады. Бұдан берілген қысым мен температурада 𝑚 грамм газ үшін 𝑃𝑉 𝑇 өрнегінде R газ тұрақтысынан 𝑚 𝜇 есе артық болатындығы шығады, бірақ бұл тұрақты болып қалғандықтан 𝑚 грамм газ үшін мынаны жазамыз: 𝑃𝑉 𝑇 = 𝑚 𝜇 бұдан 𝑃 = 𝑚 𝜇𝑅𝑇 (2.3) (2.3) формула Менделеев-Клапейронның газдың кез келген массасына қолданылатын қорытылған формуласы болып табылады; мұнда универсаль тұрақтысы газдардың барлығына бірдей болады және оның сан мәні (2.2) өрнектерінен шыққандағыдай болады. (2.2) берілген газды сипаттайтын 4 342 шаманы байланыстырады. Осы формуладан тікелей газдың тығыздығын анықтауға болады. 𝜌 = 𝑚 𝑉 = 𝜇𝑃 𝑅𝑇 (2.4) Сонымен, газдың тығыздығы оның молекулалық салмағына және оның қысымына тура пропорционал, ал абсолют температурасына кері пропорционал.[3] Газдарда өтіп жататын көптеген процестердің ішінен, газдың берілген массасы үшін қандай да бір термопараметр тұрақты болып қалатын кезіндегі процестерді қарастырып өттік. Олар изобара, изотерма, изохора процестері. Практикада изотермалық процесті іске асыру үшін зерттелген газ массасы өте үлкен, ал температурасы өзгеріссіз қалатын қоршаған ортамен жақсы жылулық байланысты болуы тиіс. Мұндай орта термостат деп аталады. Бойль- Мариотт заңын Мельде түтігінің көмегімен анықтауға болады (бір жағы жабық шыны түтік, онда сыртқы ауадан сынап бағанымен бөлінген ауа бар). Түтіктің қалпын өзгерте отырып, біз ауа бағанының көлемі мен қысымын өзгертеміз, ал оны сызғыш пен манометрдің көмегімен өлшеуге болады. Қысымның көлемге көбейтіндісі әрбір кезде де тұрақты болып қалады. Бойль-Мариотт заңы қысымдар мен температуралардың кең диапазонында орындалады. Тек өте үлкен қысымда (жүздеген атмосфераларға жететін) кезінде ғана біршама ауытқулар болады. Бойль-Мариотт заңы бойынша газдың берілген массасының қысымы изотермалық процесс кезінде көлемге кері тәуелді болады, яғни гипербола аламыз. Осы тәуелділікті график түрінде PV координаталарында өрнектейді. Алынған қисық идеал газдың изотермасы деп аталады. Түрліше температуралар үшін газдың қысымының көлемге тәуелділігі сипатында өзгеріс болмайды, тек температура артқан кезде қисықтар координаталар осьтерінен қашықтай береді. Бұл жерде біз изотермалар аясына келеміз. Изотермалық процестерді градус түрінде басқа координатта да өрнектеуге болады. Бұл графиктер газдың қысымы мен көлемінің оның температурасына тәуелсіздігін көрсетеді. Осы үш заңдармен қатар тағы да маңызды екі заңды атап өту керек. Оларды италян физигі А.Авогадро және ағылшын физигі Д. Дальтон ашты. А.Авогадро 1811 жылы мынадай гипотеза көтерді: бірдей қысым және температурада газдың бірдей көлемдеріндегі молекулалар саны бірдей болады. Физиканың даму барысында бұл гипотеза дәлелденді. Газдардың қысымы температурасы және көлемі бірдей болса, онда олардағы молекулалар санының да бірдей болатындығы шығады. Авогадро заңынан кез келген газдың бір молінің көлемінің бірдей қысым және температура кезінде бірдей болу керектігі шығады, себебі олардағы молекулалар саны бірдей. 1801 жылы ашылған Дальтон заңы газ қоспасының қысымын және қоспаның жеке компоненттерінің жалпы қысымға беретін нақты «үлесін» анықтайды. Өмірде біз таза газды емес, газ қоспасын кездестіреміз. Мысалға, ауа азоттан, оттектен, көмірқышқыл газынан және басқа да көптеген газдардың 343 қоспасынан тұрады. Дальтон осындай газ қоспасының қысымын анықтауды мақсат етті. Бұл үшін ол парциалды (дербес) қысым деген жаңа түсінік енгізеді. Парциалды қысым деп газ қоспасының қысымы осы қоспаға кіретін барлық газдардың парциалды қысымдарының қосындысына тең болатындығын тағайындайды. жүктеу/скачать 8,82 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|