Upang siyasatin ang pagtitiwala ng presyon sa ang temperatura - walang maaaring maging mas simple ...

Pag-aaral ng pisikal na mga katangian ng ang gas

Ang kasaysayan ng siyentipikong pagtuklas madalas ay nagsisimula sa ang katunayan na ang "right" na tao sa tamang lugar sa tamang oras. Ito ay kung ano ang nangyari sa mga pag-aaral ng mga gas. French pisisista, botika, engineer Serge Charles ay naging interesado sa eronautika. Kaugnay nito, ito ay kinakailangan upang pag-aralan ang pagtitiwala ng presyon sa ang temperatura hangin. Of course, ang init ay palaging ang unang tool ng mga mananaliksik. Still, ang isang malakas na, madaling kontrolin ang pinagkukunan ng enerhiya, at palaging sa kamay. Ang pinaka-sinaunang instrumento ng kaalaman ay palaging ang pagsubok ng "well, well, tingnan natin kung ano ang mangyayari kapag ito ay sensitibo sa init, at kung idadagdag mo ..." at iba pa

At kung ano ang kaya kagiliw-giliw na upang mahanap Charles sa gas? Dalhin namin ang iyong sariling pananaliksik. Dumaan sa glass tube, sa isang kamay ito isara nang mahigpit, at mag-ayos sa loob ng isang piston na slide sa kahabaan ng tube. Susunod na i-set ang init source - ang mga karaniwang alak lampara - at magbigay ng kasangkapan ang aming laboratoryo bench Sinusukat temperatura at presyon - ito ay sa temperatura pagpapakandili ng presyon kami ay pagpunta sa galugarin. Kaya ipaalam sa magsimula ...

Mayroon kaming isang tiyak na halaga ng gas sa dami ng bounded bottomed silindro at piston. Ayusin ang piston podogreem alak ilawan at ang mga pagsubok gas. isulat namin ang bilang ng presyon ng mga halaga Pn at ang gas temperatura Tn. Sa pagsusuri ng data na nakuha, nakita namin na ang presyon pagpapakandili ng temperatura ay proporsyonal kalikasan - pagtaas ng pagtaas ng temperatura at presyon. Tandaan na ang piston ay subjected sa iba't ibang pressures: sa labas - ay atmospheric, at ang loob - mula sa heated gas. Para sa susunod na eksperimento ay alisin ang piston abay at makita na ang piston gumagalaw sa presyon pagpareho. Ngunit ito ay baguhin ang halaga ng gas, at ang halaga (timbang) ay nanatiling pareho. Tapusin namin na natanggap Charles: ang pare-pareho ang mass at dami ng presyon ng gas ay direkta proporsyonal sa temperatura - nang simple at masarap ang lasa.

Sa ibang salita, sa pare-pareho ang dami, ang mga pagtaas ng presyon sa pag-init, at sa pare-pareho ang presyon habang pag-init na halaga ay nagtataas. Para sa ballooning ito ay nangangahulugang ang panahon ng init ng hangin mula sa burner, lumalaki ito at ang dami ng mga pagtaas, at ang lakas ng tunog ng sphere - no. Kaya, labis na hangin ay umalis sa bola at ang loob ay ang mga naka mass mas mababa kaysa sa mass ng parehong dami ng air mula sa labas. Fires Archimedes 'prinsipyo, at ang bola ay walang kinalaman ngunit upang lumipad sa galak ng madla.

Gayunman, ang pinaka kapansin-pansin na paghahanap ay na ang presyon ng P at temperatura T ay may kaugnayan sa pamamagitan P1 / T1 = P2 / T2 = .... = Pn / Tn = CONST. Maaari itong mangahulugan nang iba: P = k * T, kung saan k - isang uri ng gas constant. Kung mag-apply namin ang mga relasyon sa mga indibidwal na temperatura halaga, presyon at lakas ng tunog, maaari kang makakuha ng isang kilalang constants. Halimbawa, ang dami ng gas ay nadagdagan sa panahon ng pag-init sa 1 degree na 1/273 ng paunang halaga.

Siyempre, mahusay na interes ay ang presyon pagdepende ng isang sangkap sa temperatura ng phase transition, halimbawa, likido sa gas. Ang pinakamalapit na bagay para pag-aaral ng ganitong uri ay tubig. Nabuo sa itaas ng tubig singaw ay ang kinahinatnan ng ang paglipat ng isang tiyak na bilang ng mga molecules ng tubig mula sa panlabas na kapaligiran. Ito ay nahahadlangan ng dalawang mga kadahilanan - ang mga pwersa ng pag-igting ibabaw at panlabas na presyon. Pagtagumpayan ang mga ito kayang bayaran lamang ang mga molecule na may sapat na enerhiya potensyal - temperatura katumbas. Mayroong dalawang mga paraan upang makamit ito kapasidad: ito ay posible upang madagdagan ang enerhiya ng molecules ng tubig sa pamamagitan ng pag-init o nabawasan paglaban sa mga panlabas na presyon. Ang unang paraan ay nakumpirma na sa pamamagitan ng mga kilalang katotohanan - pinainitang tubig evaporates mabilis, at ang pangalawang - pagbabawas ng enerhiya threshold molecule umaalis sa "magulang" na kapaligiran.

Tayo'y bumalik sa aming mga setting ng laboratoryo. Ang puwang sa ibaba ang piston ay puno ng tubig, sandali lang, lamang 20-40 g Tandaan na ang piston ay dapat ilipat ang malayang, at ang sistema ay dapat na faulted balbula. Kung ang tubig ay pinainit, tubig singaw nabuo ay lilipat ng piston at bitawan ang sarili nito "sa lugar sa ilalim ng araw." Ang espasyo sa itaas ng piston upang maging konektado sa isang supply ng air na may isang variable na presyon, halimbawa, itakda ang pangalawang piston baras mano-mano na mapapamahalaan. Ngayon ito ay posible upang siyasatin ang temperatura pagpapakandili ng presyon ng singaw. Paglipat ng piston at baras, ang pagpapalit ng mga panlabas na presyon sa unang piston. Intermediate data ayusin. Tamang ay makuha ang steam temperatura sa panahon maging matatag, hal hindi magbabago, hindi bababa sa madaling sabi, ang kahulugan. Kung pababayaan natin ang init ng palitan sa ang kapaligiran, ang pag-uugali ng mga pares ay hindi masyadong naiiba mula sa mga pag-uugali ng isang perpektong gas.

Nang kawili-wili, kahit na sa tulad ng isang primitive setup ay maaaring obserbahan ang umaasa na kumukulo point ng presyon. Sariwain sa alaala na tinatawag na transition kumukulo likido sa singaw na may mga pormasyon ng mga bula sa buong liquid volume. kaya ayusin ang pigsa napaka madali. Narito muli ang mga pagtaas ng presyon, ang likidong kumukulo temperatura ay nagdaragdag, at samakatuwid, ito ay madali para sa mga uninitiated upang ipakita nakakagulat nanlilinlang - kumukulo na tubig sa isang temperatura ng lamang 80 degrees Celsius o tila salungat sa sentido komun, higit sa parehong 110 degrees Celsius.

Iyon ay dahil matapos ang pagsasaliksik ng mga pag-uugali ng gas, singaw kapag nakalantad sa init pinagmumulan sa bagay, sa katapusan, at iba't heat engine nalikha: ang steam engine, portable engine, ang engine, panloob na pagkasunog engine. At ilang malaman na ang panganay na kasama ng mga ito, siyempre, ay dapat na itinuturing na isang lobo.