Ûndersyk te dwaan nei de ôfhinklikheid fan de druk op de temperatuer - neat kin wêze ienfâldiger ...

Stúdzje fan it fysike eigenskippen fan de gas

De skiednis fan de wittenskiplike ûntdekking faak begjint mei it feit dat it "rjocht" persoan op it goede plak op it rjochte stuit. Dit is wat bard mei de stúdzje fan de gassen. Frânsk natuerkundige, gemikus, yngenieur Serge Karel waard ynteressearre yn aeronautics. Yn dit ferbân, it wie nedich om te bestudearjen fan de ôfhinklikheid fan de druk op 'e loft temperatuer. Fansels, de waarmte hat altyd west it earste ark fan de ûndersikers. Noch altyd, in krêftige, maklik om de boarne fan enerzjy, en altyd by de hân. It meast âlde ynstrumint fan kennis hat altyd west de Touchstone fan "goed, goed, lit sjen wat der dien wurdt as it is gefoelich om te ferwaarmjen, en as jo tafoegje ..." ensfh

En wat is sa nijsgjirrich te finen Karel yn gassen? Wy fiere jo eigen ûndersyk. Nim de glêzen buis, oan 'e iene kant it scil slute strak, en regeljen binnen in piston dy't troch de skermen lâns de buis. Folgjende set de waarmte boarne - de wenstige alkohol lampe - en equip ús laboratoarium bankje gauges temperatuer en druk - it wie op de temperatuer ôfhinklikens fan de druk wy sille om te ferkennen. Sa litte wy begjinne ...

Wy hawwe in beskaat bedrach fan gas yn 'e bondel begrinzge bottomed silinder en de piston. Reparearje zuiger podogreem alkohol lampe en de test gas. Wy skriuwe it oantal druk wearden Pn en it gas temperatuer Tn. By it analysearjen fan de gegevens krigen, wy sjogge dat de druk ôfhinklikens fan 'e temperatuer is evenredich aard - tanimt mei tanimmende temperatuer en druk. Tink derom dat de piston wurdt ûnderwurpen wurde oan ferskate druk: bûten - is sfearfolle, en de binnenkant - út de ferwaarmde gas. Foar de folgjende eksperimint sil fuortsmite de zuiger Klammer en sjoch dat de piston beweecht nei de druk equalization. Mar dat sil feroarje it bedrach fan gas, en it bedrach (gewicht) bleau itselde. Wy konkludearje dat krigen Charles: de konstante massa en folume fan it gas druk leit direkt evenredich mei temperatuer - gewoan en smaakfol.

Mei oare wurden, at konstante folume, de druk tanimt op ferwaarming, en at konstante druk wylst ferwaarming bedrach wurdt grutter. Foar ballonvaren It wurdt bedoeld dat by ferwaarming de lucht út 'e lange baan skood, dat út en har folume nimt ta, en it folume fan de bol - nee. Hjirwei, oerfloed lucht ferlit de bal en de binnenkant is de loft massa minder as de massa fan itselde folume fan lucht út it bûten. Tjitske De Archimedes 'prinsipe, en de bal is neat te dwaan, mar om te fleanen nei de freugde fan it publyk.

Lykwols, de meast opmerklike fynst is dat de druk P en temperatuer T wurde besibbe troch P1 / T1 = P2 / T2 = .... = Pn / Tn = const. It kin útlein oars: P = k * T, dêr't k - in soarte fan gas konstant. As wy tapasse dizze relaasjes oan yndividuele temperatuer wearden, druk en folume, kinne jo krije in bekende konstanten. Bygelyks, it folume fan it gas wurdt ferhege by ferwaarming op 1 graad oan 1/273 fan de earste wearde.

Fansels, grutte belangstelling is de druk ôfhinklikens fan in stoffen oan de temperatuer fan fase oergong, bygelyks, floeiber nei gas. It tichtste objekt foar stúdzjes fan dit soarte is wetter. Foarme boppe it wetterdamp is it gefolch fan 'e oergong fan in bepaald oantal wetter molekulen út de eksterne omjouwing. Dit wurdt hindere troch twa faktoaren - de troepen fan oerflak spanning en eksterne druk. Boppen komme se kin opbringe allinne de molekulen mei genôch enerzjy potinsje - temperatuer lykweardich. Der binne twa manieren om te berikken dat kapasiteit: it is mooglik om te fergrutsjen de enerzjy fan wetter molekulen troch ferwaarming of minder ferset nei eksterne druk. De earste metoade wurdt befêstige troch de bekende feit - ferwaarme wetter ferdampt gau, en de twadde - ferminderjen de enerzjy drompel molekulen it ferlitten fan de "parent" omjouwing.

Lit ús gean werom nei ús laboratoarium ynstelling. De romte ûnder de piston fol mei wetter, mar in bytsje, mar 20-40 g Opmerking dat de piston moat bewege frij, en it systeem moat wurde faulted klep. As it wetter is opwaarme, wetterdamp foarme sil ferskowe de piston en loslitte himsels "plak yn 'e sinne." De romte boppe it piston wurde ferbûn mei in oanbod fan lucht mei in fariabele druk, bygelyks, set de twadde piston roede hân ienfâldiger. No is it mooglik om ûndersyk nei de temperatuer ôfhinklikens fan de damp druk. It ferpleatsen fan de piston en roede, feroarjend de eksterne druk nei de earste piston. Tuskenlizzende gegevens fix. Korrekt sil feroverje de stoom temperatuer ûnder stabyl, i.e. net feroare, op syn minst koart, de betsjutting. As wy ferwaarloazing de waarmte útwikseling mei it miljeu, it gedrach fan it pear is net hiel oars út it gedrach fan in ideaal gas.

Nijsgjirrich is ek op sa'n primityf opset waar te nimmen dependence siedend punt fan de druk. Recall dy't neamd oergong siedend floeistof te damp by de foarming fan Bubbles hiele floeibere folume. Sa fix it swolm hiel maklik. Hjir wer de druk tanimt, it floeibere siedende temperatuer nimt ta, en dêrom, it is maklik om de uninitiated te demonstrearje ferrassende trúk - siedend wetter by in temperatuer fan mar 80 graden Selsius of skynber yn striid mei sûn ferstân, mear as deselde 110 graden Celsius.

Dat komt omdat nei ûndersykje it gedrach fan gas, damp as bleatsteld te ferwaarmjen boarnen op 'e saak, op it lêst, en ferskate waarmte motoren hawwe oanmakke: de stoommasine, draachber motor, de motor, it ynterne ferbaarningsmotor motor. En pear witte dat de earstbernen ûnder hjarren, fansels, moat beskôge wurde in ballon.