Annak vizsgálatára, hogyan függ a nyomás a hőmérséklet - mi sem egyszerűbb ...

Tanulmány a fizikai jellemzőit a gáz

A történelem tudományos felfedezés gyakran kezdődik az a tény, hogy a „megfelelő” személy a megfelelő helyen a megfelelő időben. Ez történt a tanulmány gázokat. Francia fizikus, kémikus, mérnök Serge Charles kezdett érdeklődni a repülés. Ebben a tekintetben meg kellett tanulni a függőség a nyomást a levegő hőmérsékletét. Természetesen a hő mindig az első eszköz a kutatók. Mégis, egy erős, könnyen kezelhető energiaforrás, és mindig kéznél van. A legősibb eszköze a tudás mindig is a próbaköve „jó, jó, lássuk, mi fog történni, ha ez a hőre érzékeny, és ha hozzá ...”, stb

És mi olyan érdekes, hogy megtalálják Charles gázokban? Végezzük el a saját kutatás. Vegyük az üvegcső egyrészt akkor szorosan záródó, és intézkedik belsejében egy dugattyú mentén csúszik a csövet. Ezután állítsa a hőforrás - a szokásos alkohol lámpa - és felállítja laboratóriumi asztal szintmérők hőmérséklet és a nyomás - ez volt a hőmérséklet-függését a nyomás fogunk felfedezni. Kezdjük ...

Van egy bizonyos mennyiségű gáz a határolt térfogaton fenekű henger és a dugattyú. Fix dugattyú podogreem alkoholt lámpa és a vizsgálati gáz. Írunk száma nyomás értékek Pn és a gáz hőmérséklete Tn. Elemezve a kapott adatok, azt látjuk, hogy a nyomás függése a hőmérséklet arányos voltát - együtt növekszik a hőmérséklet és a nyomás. Vegye figyelembe, hogy a dugattyú van kitéve különböző nyomások: ezen kívül - a légköri, és a belső - a melegített gáz. A következő kísérlet eltávolítja a dugattyúfogót és látom, hogy a dugattyú a nyomás kiegyenlítése. De ez meg fog változni a gáz mennyisége, és az összeg (súly) ugyanaz maradt. Arra a következtetésre jutottunk, hogy a kapott Charles: az állandó tömege és térfogata a gáz nyomása egyenesen arányos a hőmérséklet - egyszerűen és ízléses.

Más szavakkal, állandó térfogaton, a nyomás nő a melegítés, és állandó nyomáson melegítés közben összeg növekszik. A ballooning azt értjük, hogy a melegítés során a levegő az égő, az kitágul, és térfogata megnő, és a térfogata a gömb - nincs. Ennélfogva, a felesleges levegő elhagyja a labdát, és a belsejében van a légtömeg kisebb, mint a tömeg a azonos mennyiségű levegő kívülről. Fires Arkhimédész törvénye és a labda semmi köze, de repülni örömére a közönség.

Azonban, a leginkább figyelemre méltó megállapítás az, hogy a P nyomás és T hőmérséklet kapcsolódnak P1 / T1 = P2 / T2 = .... = Pn / Tn = const. Meg lehet különbözőképpen értelmezni: P = K * T, ahol k - egyfajta gázállandó. Ha ezeket a kapcsolatokat az egyes hőmérsékleti értékek, nyomás és a térfogat, akkor kap egy jól ismert állandók. Például, a gáz mennyisége alatt növeljük melegítés 1 mértékben 1/273 a kezdeti érték.

Természetesen, nagy érdeklődés az a nyomás, -függőségek hőmérsékleten fázisátalakulás, például folyadék és a gáz. A legközelebbi tárgy vizsgálatok az ilyen jellegű víz. Képződnek a vízgőz a következménye az átmenet egy bizonyos számú vízmolekulák a külső környezettől. Ez nehezíti két tényező - az erők a felületi feszültség és a külső nyomás. Azok leküzdésére engedheti meg magának csak a molekulák elegendő energia potenciális - hőmérséklet egyenértékű. Kétféle módon lehet elérni ezt kapacitás: lehetőség van arra, hogy növeljék az energia a víz molekulák hőhatással vagy csökkent ellenállás a külső nyomás. Az első módszer megerősíti az ismert tény - melegített víz gyorsan elpárologjon, és a második - csökkenti az energia küszöböt molekulák elhagyja a „szülő” környezetben.

Térjünk vissza a laboratóriumi körülmények között. A tér a dugattyú alá van töltve vízzel, csak egy kicsit, csak 20-40 g Megjegyezzük, hogy a dugattyú szabadon kell mozognia, és a rendszert kell felróni szelepet. Ha a vizet melegítjük, vizet gőz alakban tolódik a dugattyút, és engedje magát „hely a nap.” A felette lévő teret kell csatlakoztatni egy levegőellátás változó nyomású, például, meg a második dugattyúrúd kézzel kezelhető. Most lehet, hogy vizsgálja meg a hőmérséklettől való függése a gőznyomás. Mozgó a dugattyú és a rúd, a változó külső nyomás az első dugattyút. Köztes adatokat rögzíteni. Helyesen rögzíti a gőz hőmérséklete alatt, állandó, azaz a változatlan, legalábbis rövid időre, a jelentését. Ha figyelmen kívül hagyjuk a hőcsere a környezet, a viselkedés, a pár nem nagyon különbözik a viselkedése egy ideális gáz.

Érdekes, hogy még egy ilyen primitív beállítási figyelhető függőség forráspont a nyomás. Emlékezzünk, hogy a nevezett átmenet forrásban lévő folyadék gőzzé a buborékok képződését az egész folyadék térfogata. így rögzítse a felforraljuk nagyon könnyen. Itt ismét a nyomás növekszik, a folyadék forráspontja hőmérséklet növekszik, és ezért könnyen az átlagember számára bizonyítani meglepő trükk - forrásban lévő víz hőmérséklete csak 80 Celsius fok , vagy látszólag ellentétes a józan ész, mint az azonos 110 Celsius fok.

Ennek oka, hogy tájékozódás után a viselkedése a gáz, gőz hő hatására források a kérdésben, a végén, és a különböző hő motorok hoztak létre: a gőzgép, hordozható, a motor, a belső égésű motor. És kevesen tudják, hogy az elsőszülött köztük természetesen figyelembe kell venni egy léggömb.