وابستگی یک گاز ایده آل به حجم قوانین اساسی حالت گاز. بررسی قانون گی-لوساک

بخش های سایت

انتخاب سردبیر:

تبلیغات

صفحه اصلی - مبلمان

وابستگی یک گاز ایده آل به حجم. قوانین اساسی حالت گاز. بررسی قانون گی-لوساک

مقدار هوای سیلندرها به حجم سیلندر، فشار هوا و دمای آن بستگی دارد. رابطه بین فشار هوا و حجم آن در دمای ثابت توسط رابطه تعیین می شود

که در آن р1 و р2 فشار مطلق اولیه و نهایی هستند، kgf/cm².

V1 و V2 - حجم اولیه و نهایی هوا، l. رابطه بین فشار هوا و دمای آن در یک حجم ثابت توسط رابطه تعیین می شود

که در آن t1 و t2 دمای اولیه و نهایی هوا هستند.

با استفاده از این وابستگی ها می توانید مشکلات مختلفی را که در فرآیند شارژ و کارکرد دستگاه تنفس هوا با آن مواجه می شوید حل کنید.

مثال 4.1.ظرفیت کل سیلندرهای دستگاه 14 لیتر است که فشار هوای اضافی در آنها (با توجه به فشار سنج) 200 کیلوگرم بر سانتی متر مربع است. حجم هوای آزاد، یعنی حجم کاهش یافته به شرایط عادی (اتمسفر) را تعیین کنید.

راه حل.فشار اولیه مطلق اتمسفر p1 = 1 kgf/cm². فشار مطلق نهایی هوای فشردهр2 = 200 + 1 = 201 کیلوگرم بر سانتی متر مربع. حجم نهایی هوای فشرده V 2 = 14 لیتر. حجم هوای آزاد در سیلندرها مطابق (4.1)

مثال 4.2.از یک سیلندر حمل و نقل با ظرفیت 40 لیتر با فشار 200 کیلوگرم بر سانتی متر مربع (فشار مطلق 201 کیلوگرم بر سانتی متر مربع)، هوا به داخل سیلندرهای دستگاه با ظرفیت کل 14 لیتر و فشار باقیمانده 30 کیلوگرم بر سانتی متر مربع منتقل شد. (فشار مطلق 31 کیلوگرم بر سانتی متر مربع). فشار هوا را در سیلندرها پس از بای پس هوا تعیین کنید.

راه حل.حجم کل هوای آزاد در سیستم حمل و نقل و سیلندرهای تجهیزات مطابق (4.1)

حجم کل هوای فشرده در سیستم سیلندر
فشار مطلق در سیستم سیلندر پس از بای پس هوا
فشار اضافی = 156 کیلوگرم بر سانتی متر مربع.

این مثال را می توان در یک مرحله با محاسبه فشار مطلق با استفاده از فرمول حل کرد

مثال 4.3.هنگام اندازه گیری فشار هوا در سیلندرهای دستگاه در اتاقی با دمای +17 درجه سانتیگراد، گیج فشار 200 کیلوگرم بر سانتی متر مربع را نشان داد. دستگاه به بیرون منتقل شد، جایی که چند ساعت بعد، طی یک بررسی کاری، افت فشار روی گیج فشار به 179 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع کشف شد. دمای هوای بیرون 13- درجه سانتی گراد است. مشکوک نشت هوا از سیلندرها وجود دارد. صحت این شبهه را با محاسبات بررسی کنید.

راه حل.فشار مطلق اولیه هوا در سیلندرها p1 = 200 + 1 = 201 kgf/cm²، فشار مطلق نهایی p2 = 179 + 1 = 180 kgf/cm² است. دمای اولیه هوا در سیلندرها t1 = + 17 درجه سانتی گراد، دمای نهایی t2 = - 13 درجه سانتی گراد. محاسبه فشار مطلق هوای نهایی در سیلندرها مطابق (4.2)

شبهات بی اساس است، زیرا فشارهای واقعی و محاسبه شده برابر است.

مثال 4.4.یک شناگر زیردریایی در زیر آب 30 لیتر در دقیقه هوا فشرده شده تا فشار عمق غواصی 40 متر مصرف می کند.

راه حل.فشار مطلق هوای اولیه (اتمسفر) p1 = l kgf/cm². فشار مطلق نهایی هوای فشرده مطابق (1.2) р2 = 1 + 0.1 * 40 = 5 kgf/cm². جریان هوای فشرده نهایی V2 = 30 لیتر در دقیقه. جریان هوای آزاد مطابق (4.1)

مقدمه

وضعیت یک گاز ایده آل به طور کامل با مقادیر قابل اندازه گیری توصیف می شود: فشار، دما، حجم. رابطه بین این سه کمیت توسط قانون اصلی گاز تعیین می شود:

هدف کار

بررسی قانون بویل-ماریوت

مشکلاتی که باید حل شوند

اندازه گیری فشار هوا در سرنگ هنگام تغییر حجم با در نظر گرفتن ثابت بودن دمای گاز.

راه اندازی آزمایشی

دستگاه ها و لوازم جانبی

فشار سنج

پمپ خلاء دستی

در این آزمایش، قانون بویل-ماریوت با استفاده از تنظیمات نشان داده شده در شکل 1 تأیید می شود. حجم هوای سرنگ به صورت زیر تعیین می شود:

که در آن p 0 فشار اتمسفر، ap - فشار با استفاده از فشارسنج اندازه گیری می شود.

سفارش کار

پیستون سرنگ را روی علامت 50 میلی لیتر قرار دهید.

انتهای آزاد شلنگ اتصال دفترچه راهنما را فشار دهید پمپ خلاءبه خروجی سرنگ.

در حین باز کردن پیستون، حجم را با افزایش 5 میلی لیتر افزایش دهید و خوانش گیج فشار را در مقیاس سیاه ثبت کنید.

برای تعیین فشار زیر پیستون، لازم است که قرائت های مونومتر را که به پاسکال بیان می شود، از فشار اتمسفر کم کنید. فشار اتمسفرتقریباً برابر با 1 بار است که معادل 100000 Pa است.

برای پردازش نتایج اندازه گیری، وجود هوا در شیلنگ اتصال باید در نظر گرفته شود. برای این کار با در نظر گرفتن ضخامت دیواره 1.5 میلی متر، حجم شلنگ اتصال را با اندازه گیری طول شلنگ با متر و قطر شلنگ با کولیس اندازه گیری و محاسبه کنید.

نموداری از حجم هوای اندازه گیری شده در مقابل فشار رسم کنید.

وابستگی حجم به فشار در دمای ثابت را با استفاده از قانون بویل-ماریوت محاسبه کرده و نمودار رسم کنید.

وابستگی های نظری و تجربی را با هم مقایسه کنید.

2133. وابستگی فشار گاز به دما در حجم ثابت (قانون چارلز)

مقدمه

اجازه دهید وابستگی فشار گاز به دما را در شرایطی در نظر بگیریم که حجم جرم خاصی از گاز ثابت بماند. این مطالعات اولین بار در سال 1787 توسط ژاک الکساندر سزار چارلز (1746-1823) انجام شد. گاز در یک فلاسک بزرگ متصل به یک مانومتر جیوه ای به شکل یک لوله منحنی باریک گرم شد. نادیده گرفتن افزایش ناچیز در حجم فلاسک هنگام گرم شدن و تغییر ناچیز در حجم زمانی که جیوه در یک لوله مانومتری باریک جابجا می شود. بنابراین می توان حجم گاز را ثابت در نظر گرفت. با گرم کردن آب در ظرفی که فلاسک را احاطه کرده بود، دمای گاز با استفاده از دماسنج اندازه‌گیری شد تیو فشار مربوطه r- با توجه به فشار سنج. با پر کردن ظرف با یخ ذوب شده، فشار تعیین شد r Oو دمای مربوطه تی O. مشخص شد که اگر در 0  C فشار r O , سپس با حرارت 1  C، افزایش فشار به داخل خواهد بود  r O.

مقدار برای همه گازها یک مقدار (به طور دقیق تر، تقریباً یکسان) دارد، یعنی 1/273  C -1. کمیت  را ضریب دمایی فشار می گویند. قانون چارلز به شما اجازه می دهد فشار یک گاز را در هر دمایی محاسبه کنید، اگر فشار آن در دمای 0  C مشخص باشد، اجازه دهید فشار یک جرم معین از گاز در یک حجم معین 0  C باشد ص o و فشار همان گاز در دماقانون چارلز به شما اجازه می دهد فشار یک گاز را در هر دمایی محاسبه کنید، اگر فشار آن در دمای 0  C مشخص باشد، اجازه دهید فشار یک جرم معین از گاز در یک حجم معین 0  C باشدتی و فشار همان گاز در دما. دما تغییر می کند  r O و فشار همان گاز در دما، و فشار تغییر می کند r، سپس فشار

حاشیه نویسی:ارائه سنتی موضوع، تکمیل شده توسط نمایش بر روی یک مدل کامپیوتری.

از سه حالت های تجمعساده ترین ماده حالت گازی است. در گازها، نیروهایی که بین مولکول‌ها وارد می‌شوند، اندک هستند و تحت شرایط خاص، می‌توان از آنها چشم پوشی کرد.

گاز نامیده می شود کامل ، اگر:

اندازه مولکول ها را می توان نادیده گرفت، به عنوان مثال. مولکول ها را می توان نقاط مادی در نظر گرفت.

نیروهای برهمکنش بین مولکول ها را می توان نادیده گرفت (انرژی پتانسیل برهمکنش مولکول ها بسیار کمتر از انرژی جنبشی آنها است).

برخورد مولکول ها با یکدیگر و با دیواره های ظرف را می توان کاملاً کشسان در نظر گرفت.

گازهای واقعی از نظر خواص نزدیک به گازهای ایده آل هستند زمانی که:

شرایط نزدیک به شرایط عادی (t = 0 0 C، p = 1.03·10 5 Pa).

در دمای بالا.

قوانین حاکم بر رفتار گازهای ایده آل مدت ها پیش به صورت تجربی کشف شدند. بنابراین، قانون بویل-ماریوت در قرن هفدهم تأسیس شد. اجازه دهید فرمول بندی این قوانین را بیان کنیم.

قانون بویل - ماریوته.بگذارید گاز در شرایطی باشد که دمای آن ثابت بماند (به این شرایط می گویند همدما سپس برای جرم معینی از گاز، حاصلضرب فشار و حجم ثابت است:

این فرمول نامیده می شود معادله ایزوترم. به صورت گرافیکی، وابستگی p به V برای دماهای مختلف در شکل نشان داده شده است.

خاصیت یک جسم برای تغییر فشار در هنگام تغییر حجم نامیده می شود تراکم پذیری. اگر تغییر حجم در T=const رخ دهد، تراکم پذیری مشخص می شود ضریب تراکم پذیری همدماکه به عنوان تغییر نسبی حجم که باعث تغییر واحد در فشار می شود تعریف می شود.

برای یک گاز ایده آل محاسبه مقدار آن آسان است. از معادله ایزوترم بدست می آوریم:

علامت منفی نشان می دهد که با افزایش حجم، فشار کاهش می یابد. بنابراین، ضریب تراکم همدما یک گاز ایده آل برابر است با فشار متقابل آن. با افزایش فشار، کاهش می یابد، زیرا هر چه فشار بیشتر باشد، گاز فرصت کمتری برای تراکم بیشتر دارد.

قانون گی-لوساک.بگذارید گاز در شرایطی باشد که فشار آن ثابت بماند (به این شرایط می گویند ایزوباریک ). آنها را می توان با قرار دادن گاز در یک سیلندر بسته شده توسط یک پیستون متحرک به دست آورد. سپس تغییر دمای گاز منجر به حرکت پیستون و تغییر حجم می شود. فشار گاز ثابت خواهد ماند. در این حالت، برای جرم معینی از گاز، حجم آن متناسب با دما خواهد بود:

که در آن V 0 حجم در دمای t = 0 0 C است، - ضریب انبساط حجمیگازها می توان آن را به شکلی مشابه ضریب تراکم پذیری نشان داد:

از نظر گرافیکی، وابستگی V به T برای فشارهای مختلفدر شکل نشان داده شده است.

با حرکت از درجه حرارت بر حسب سانتیگراد به دمای مطلق، قانون گی-لوساک را می توان به صورت زیر نوشت:

قانون چارلزاگر گازی در شرایطی باشد که حجم آن ثابت بماند ( ایزوکوریک شرایط)، سپس برای جرم معینی از گاز، فشار متناسب با دما خواهد بود:

که در آن p 0 - فشار در دمای t = 0 0 C، - ضریب فشار. این افزایش نسبی فشار گاز را هنگامی که 1 0 گرم می شود نشان می دهد:

قانون چارلز را می توان به صورت زیر نیز نوشت:

قانون آووگادرو:یک مول از هر گاز ایده آل در دما و فشار یکسان حجم یکسانی را اشغال می کند. در شرایط عادی (t = 0 0 C، p = 1.03·10 5 Pa) این حجم برابر m -3 /mol است.

تعداد ذرات موجود در 1 مول مواد مختلف، تماس گرفت ثابت آووگادرو :

محاسبه تعداد n0 ذرات در هر متر مکعب در شرایط عادی آسان است:

این شماره نامیده می شود شماره لوشمیت.

قانون دالتون:فشار مخلوطی از گازهای ایده آل برابر است با مجموع فشارهای جزئی گازهای وارد شده به آن، یعنی.

کجا - فشارهای جزئی- فشاری که اجزای مخلوط وارد می کنند اگر هر یک از آنها حجمی برابر با حجم مخلوط را در یک دما اشغال کنند.

معادله کلاپیرون - مندلیف.از قوانین گاز ایده آل می توانیم به دست آوریم معادله حالت ، اتصال T، p و V یک گاز ایده آل در حالت تعادل. این معادله برای اولین بار توسط فیزیکدان و مهندس فرانسوی B. Clapeyron و دانشمندان روسی D.I. مندلیف، بنابراین نام آنها را دارد.

بگذارید جرم معینی از گاز حجم V 1 را اشغال کند، فشار p 1 داشته باشد و در دمای T 1 باشد. همان جرم گاز در حالت متفاوت با پارامترهای V 2، p 2، T 2 مشخص می شود (شکل را ببینید). انتقال از حالت 1 به حالت 2 به شکل دو فرآیند اتفاق می افتد: همدما (1 - 1 اینچ) و ایزوکوریک (1 - 2).

برای این فرآیندها، می توانیم قوانین بویل - ماریوت و گی - لوساک را بنویسیم:

با حذف p 1 " از معادلات، به دست می آوریم

از آنجایی که حالت های 1 و 2 خودسرانه انتخاب شده اند، آخرین معادله را می توان به صورت زیر نوشت:

این معادله نامیده می شود معادله کلاپیرون ، که در آن B یک ثابت است، برای جرم های مختلف گازها متفاوت است.

مندلیف معادله کلاپیرون را با قانون آووگادرو ترکیب کرد. طبق قانون آووگادرو، 1 مول از هر گاز ایده آل با p و T یکسان، حجم V m یکسانی را اشغال می کند، بنابراین ثابت B برای همه گازها یکسان خواهد بود. این ثابت مشترک برای همه گازها با R نشان داده می شود و نامیده می شود ثابت گاز جهانی. سپس

این معادله است معادله حالت گاز ایده آل ، که به آن نیز می گویند معادله کلاپیرون - مندلیف .

مقدار عددی ثابت گاز جهانی را می توان با جایگزین کردن مقادیر p، T و V m در معادله Clapeyron-Mendeleev در شرایط عادی تعیین کرد:

معادله کلاپیرون- مندلیف را می توان برای هر جرمی از گاز نوشت. برای انجام این کار، به یاد داشته باشید که حجم یک گاز با جرم m با فرمول V = (m/M)V m به حجم یک مول مربوط می شود، که در آن M برابر است. جرم مولی گاز. سپس معادله کلاپیرون - مندلیف برای گازی با جرم m به شکل زیر خواهد بود:

تعداد خال ها کجاست

اغلب معادله حالت یک گاز ایده آل بر حسب نوشته می شود ثابت بولتزمن :

بر این اساس، معادله حالت را می توان به صورت

غلظت مولکول ها کجاست از آخرین معادله مشخص می شود که فشار یک گاز ایده آل با دما و غلظت مولکول های آن نسبت مستقیم دارد.

تظاهرات کوچکقوانین گاز ایده آل پس از فشار دادن دکمه "بیا شروع کنیم"پس از فشار دادن دکمه، نظرات ارائه دهنده را در مورد آنچه که روی صفحه اتفاق می افتد (رنگ مشکی) و شرح عملکرد رایانه را مشاهده خواهید کرد. "بعدی" (قهوه ای). هنگامی که رایانه "مشغول" است (یعنی آزمایش در حال انجام است)، این دکمه غیرفعال است. رفتن به فریم بعدی، تنها با درک نتیجه به دست آمده در تجربه فعلی. (اگر برداشت شما با نظرات مجری مطابقت ندارد، بنویسید!)

شما می توانید اعتبار قوانین گاز ایده آل را در مورد موجود بررسی کنید

در XVII - قرن 19قوانین تجربی گازهای ایده آل فرموله شد. اجازه دهید به طور خلاصه آنها را یادآوری کنیم.

ایزوفرایندهای گاز ایده آل- فرآیندهایی که در آن یکی از پارامترها بدون تغییر باقی می ماند.

1. فرآیند ایزوکوریک . قانون چارلز V = const.

فرآیند ایزوکوریکفرآیندی نامیده می شود که زمانی اتفاق می افتد حجم ثابت V. رفتار گاز در این فرآیند ایزوکوریک اطاعت می کند قانون چارلز :

در حجم ثابت و مقادیر ثابت جرم گاز و آن جرم مولی، نسبت فشار گاز به دمای مطلق آن ثابت می ماند: P/T= ثابت

نمودار یک فرآیند ایزوکوریک در PV-نمودار نامیده می شود ایزوکور . دانستن نمودار یک فرآیند ایزوکوریک روی مفید است RT- و VTنمودارها (شکل 1.6).

معادله ایزوکور: جایی که P 0 - فشار در 0 درجه سانتیگراد، α -ضریب دما فشار گاز برابر با 1/273 درجه -1. نموداری از چنین وابستگی بهРt

-دیاگرام به شکلی است که در شکل 1.7 نشان داده شده است.

2. برنج. 1.7فرآیند ایزوباریک قانون گی-لوساک.آر

= ثابت فرآیند ایزوباریک فرآیندی است که در فشار ثابت P رخ می دهد . رفتار یک گاز در طول یک فرآیند همسان اطاعت می کند:

قانون گی-لوساک در فشار ثابت و مقادیر ثابت جرم گاز و جرم مولی آن، نسبت حجم گاز به دمای مطلق آن ثابت می ماند:= ثابت

V/T VT-نمودار نامیده می شود نمودار یک فرآیند همسان ایزوبار PV- و . دانستن نمودارهای فرآیند ایزوباریک مفید است RT

نمودارها (شکل 1.8).

برنج. 1.8

معادله ایزوبار: جایی که α =1/273 درجه -1 -ضریب دمایی انبساط حجمی . نموداری از چنین وابستگی به Vt

نمودار شکل نشان داده شده در شکل 1.9 را دارد.

3. برنج. 1.9فرآیند ایزوترمال قانون بویل ماریوت= ثابت

تیهمدما فرآیند فرآیندی است که زمانی اتفاق می افتددمای ثابت

تی. رفتار یک گاز ایده آل در طول فرآیند همدما مطابقت دارد

قانون بویل-ماریوت: در دمای ثابت و مقادیر ثابت جرم گاز و جرم مولی آن، حاصلضرب حجم گاز و فشار آن ثابت می ماند:= ثابت

PV PV-نمودار نامیده می شود نمودار یک فرآیند همدما در ایزوترم VT- و . دانستن نمودارهای فرآیند ایزوباریک مفید است. دانستن نمودارهای یک فرآیند همدما مفید است

نمودارها (شکل 1.10).

برنج. 1.10

(1.4.5)

4. معادله ایزوترم:فرآیند آدیاباتیک

(ایسنتروپیک):

5. فرآیند آدیاباتیک یک فرآیند ترمودینامیکی است که بدون تبادل حرارت با محیط رخ می دهد.فرآیندی که در آن ظرفیت گرمایی گاز ثابت می ماند.فرآیند چند تروپیک - مورد کلیتمام فرآیندهای فوق

6. قانون آووگادرودر فشارها و دماهای یکسان، حجم مساوی از گازهای ایده آل مختلف حاوی تعداد یکسانی مولکول است. یک مول از مواد مختلف حاوی N A است=6.02·10 23 مولکول ها (عدد آووگادرو).

7. قانون دالتونفشار مخلوطی از گازهای ایده آل برابر است با مجموع فشارهای جزئی P گازهای موجود در آن:

(1.4.6)

فشار جزئی Pn فشاری است که یک گاز معین اگر به تنهایی کل حجم را اشغال کند، اعمال می کند.

در ، فشار مخلوط گاز.

برابر است با: در دماهای بسیار پایین، هنگامی که گاز به حالت مایع شدن نزدیک می شود، و همچنین در حالت شدیدگازهای فشرده

قانون چارلز اعمال نمی شود. همزمانی ضرایب و مندرج در قانون چارلز و قانون گی-لوساک تصادفی نیست. از آنجایی که گازها در دمای ثابت از قانون بویل-ماریوت تبعیت می کنند،  و  باید با یکدیگر برابر باشند.

اجازه دهید مقدار ضریب دمایی فشار  را با فرمول وابستگی فشار به دما جایگزین کنیم: 273+ و فشار همان گاز در دما) را می توان به عنوان یک مقدار دمای اندازه گیری شده در مقیاس دمایی جدید در نظر گرفت که واحد آن با مقیاس درجه سانتیگراد یکسان است و صفر نقطه ای است که 273  زیر نقطه صفر درجه سانتیگراد قرار دارد. مقیاس، یعنی نقطه ذوب یخ. صفر این مقیاس جدید را صفر مطلق می نامند. این مقیاس جدید مقیاس دمای ترمودینامیکی نامیده می شود که در آن تی و فشار همان گاز در دما+273  .

سپس، در حجم ثابت، قانون چارلز معتبر است:

هدف کار

تست قانون چارلز

مشکلاتی که باید حل شوند

تعیین وابستگی فشار گاز به دما در حجم ثابت

تعیین مقیاس دمای مطلق با برون یابی به سمت دماهای پایین

اقدامات احتیاطی ایمنی

توجه: در این کار از شیشه استفاده شده است.

هنگام کار با دماسنج گازی بسیار مراقب باشید. ظرف شیشه ای و پیمانه اندازه گیری

هنگام کار با آب داغ بسیار مراقب باشید.

راه اندازی آزمایشی

دستگاه ها و لوازم جانبی

دماسنج گازی

آزمایشگاه سیار CASSY

ترموکوپل

صفحه گرمایش برقی

لیوان اندازه گیری شیشه ای

ظرف شیشه ای

پمپ خلاء دستی

هنگام پمپاژ هوا در دمای اتاق با استفاده از پمپ دستی، فشار بر روی ستون هوا p0+р ایجاد می شود، جایی که r 0 - فشار خارجی یک قطره جیوه نیز بر ستون هوا فشار وارد می کند:

در این آزمایش این قانون با استفاده از دماسنج گازی تایید می شود. دماسنج در آب با دمای حدود 90 درجه سانتی گراد قرار می گیرد و این سیستم به تدریج خنک می شود. با پمپ کردن هوا از دماسنج گازی با استفاده از پمپ خلاء دستی، حجم ثابتی از هوا در طول خنک شدن حفظ می شود.

سفارش کار

درب دماسنج گازی را باز کنید، یک پمپ خلاء دستی را به دماسنج وصل کنید.

همانطور که در شکل سمت چپ نشان داده شده است، دماسنج را با دقت بچرخانید. 2 و هوا را با استفاده از یک پمپ از آن خارج کنید تا یک قطره جیوه به نقطه a ختم شود (شکل 2 را ببینید).

بعد از اینکه یک قطره جیوه در نقطه الف جمع شد، دماسنج را با سوراخ رو به بالا بچرخانید و هوای اجباری را با دسته b) روی پمپ رها کنید (شکل 2 را ببینید) با دقت تا جیوه به چند قطره تقسیم نشود.

آب را در آن گرم کنید ظرف شیشه ایروی کاشی تا دمای 90 درجه سانتی گراد

بریزید آب گرمدر ظرف شیشه ای

یک دماسنج گازی را در ظرف قرار دهید و آن را روی سه پایه محکم کنید.

ترموکوپل را در آب قرار دهید، سیستم به تدریج خنک می شود. با پمپاژ هوا از دماسنج گازی با استفاده از یک پمپ خلاء دستی، حجم ثابتی از ستون هوا را در طول فرآیند خنک سازی حفظ می کنید.

مقدار فشار سنج  را ثبت کنید rو دما تی.

وابستگی فشار کل گاز را رسم کنید قانون چارلز به شما اجازه می دهد فشار یک گاز را در هر دمایی محاسبه کنید، اگر فشار آن در دمای 0  C مشخص باشد، اجازه دهید فشار یک جرم معین از گاز در یک حجم معین 0  C باشد 0 +قانون چارلز به شما اجازه می دهد فشار یک گاز را در هر دمایی محاسبه کنید، اگر فشار آن در دمای 0  C مشخص باشد، اجازه دهید فشار یک جرم معین از گاز در یک حجم معین 0  C باشد+قانون چارلز به شما اجازه می دهد فشار یک گاز را در هر دمایی محاسبه کنید، اگر فشار آن در دمای 0  C مشخص باشد، اجازه دهید فشار یک جرم معین از گاز در یک حجم معین 0  C باشدجیوه از دما در درجه سانتی گراد.

نمودار را تا زمانی ادامه دهید که محور x را قطع کند.

دمای تقاطع را تعیین کنید و نتایج به دست آمده را توضیح دهید.

با استفاده از مماس زاویه شیب، ضریب دمایی فشار را تعیین کنید.

مقدمه

هدف کار

بررسی قانون بویل-ماریوت

مشکلاتی که باید حل شوند

اندازه گیری فشار هوا در سرنگ هنگام تغییر حجم با در نظر گرفتن ثابت بودن دمای گاز.

راه اندازی آزمایشی

دستگاه ها و لوازم جانبی

فشار سنج

پمپ خلاء دستی

که در آن p 0 فشار اتمسفر، ap - فشار با استفاده از فشارسنج اندازه گیری می شود.

سفارش کار

پیستون سرنگ را روی علامت 50 میلی لیتر قرار دهید.

وابستگی فشار به دما را در حجم ثابت با استفاده از قانون چارلز محاسبه کرده و نموداری رسم کنید. وابستگی های نظری و تجربی را با هم مقایسه کنید.

در حین باز کردن پیستون، حجم را با افزایش 5 میلی لیتر افزایش دهید و خوانش گیج فشار را در مقیاس سیاه ثبت کنید.

انتهای آزاد شلنگ اتصال پمپ وکیوم دستی را محکم روی خروجی سرنگ فشار دهید.

نموداری از حجم هوای اندازه گیری شده در مقابل فشار رسم کنید.

وابستگی حجم به فشار در دمای ثابت را با استفاده از قانون بویل-ماریوت محاسبه کرده و نمودار رسم کنید.

وابستگی های نظری و تجربی را با هم مقایسه کنید.

2133. وابستگی فشار گاز به دما در حجم ثابت (قانون چارلز)

مقدمه

برای تعیین فشار زیر پیستون، لازم است که قرائت های مونومتر را که به پاسکال بیان می شود، از فشار اتمسفر کم کنید. فشار اتمسفر تقریباً 1 بار است که معادل 100000 Pa است.

سپس، در حجم ثابت، قانون چارلز معتبر است:

هدف کار

تست قانون چارلز

مشکلاتی که باید حل شوند

تعیین وابستگی فشار گاز به دما در حجم ثابت

تعیین مقیاس دمای مطلق با برون یابی به سمت دماهای پایین

اقدامات احتیاطی ایمنی

توجه: در این کار از شیشه استفاده شده است.

هنگام کار با دماسنج گازی بسیار مراقب باشید. ظرف شیشه ای و پیمانه اندازه گیری

هنگام کار با آب داغ بسیار مراقب باشید.

راه اندازی آزمایشی

دستگاه ها و لوازم جانبی

دماسنج گازی

آزمایشگاه سیار CASSY

ترموکوپل

صفحه گرمایش برقی

لیوان اندازه گیری شیشه ای

ظرف شیشه ای

پمپ خلاء دستی

سفارش کار

درب دماسنج گازی را باز کنید، یک پمپ خلاء دستی را به دماسنج وصل کنید.

در دماهای بسیار پایین، زمانی که گاز به حالت مایع شدن نزدیک می شود، و همچنین در مورد گازهای بسیار فشرده، قانون چارلز اعمال نمی شود. همزمانی ضرایب و مندرج در قانون چارلز و قانون گی-لوساک تصادفی نیست. از آنجایی که گازها در دمای ثابت از قانون بویل-ماریوت تبعیت می کنند،  و  باید با یکدیگر برابر باشند.

آب را در یک ظرف شیشه ای روی صفحه داغ تا دمای 90 درجه سانتی گراد گرم کنید.

یک دماسنج گازی را در ظرف قرار دهید و آن را روی سه پایه محکم کنید.

مقدار فشار سنج  را ثبت کنید rو دما تی.

نمودار را تا زمانی ادامه دهید که محور x را قطع کند.

دمای تقاطع را تعیین کنید و نتایج به دست آمده را توضیح دهید.

با استفاده از مماس زاویه شیب، ضریب دمایی فشار را تعیین کنید.

آب داغ را در ظرف شیشه ای بریزید.

بخوانید: چرا خواب طوفان روی امواج دریا را می بینید؟ حسابداری تسویه حساب با بودجه کیک پنیر از پنیر در یک ماهیتابه - دستور العمل های کلاسیک برای کیک پنیر کرکی کیک پنیر از 500 گرم پنیر دلمه سالاد مروارید سیاه با آلو سالاد مروارید سیاه با آلو

آب داغ را در ظرف شیشه ای بریزید.