A nyomás, a hőmérséklet, a térfogat és a gázmolok száma (a gáz "tömege") közötti kapcsolat. R univerzális (moláris) gázállandó

A nyomás, a hőmérséklet, a térfogat és a gázmolok száma (a gáz "tömege") közötti kapcsolat. Univerzális (moláris) gázállandó R. Klaiperon-Mengyelejev egyenlet = ideális gáz állapotegyenlete.

A gyakorlati alkalmazhatóság korlátai:

  • -100°C alatt és a disszociációs/bomlási hőmérséklet felett
  • 90 bar felett
  • mélyebb, mint 99%

A tartományon belül az egyenlet pontossága jobb, mint a hagyományos modern mérnöki műszereké. Fontos, hogy a mérnök megértse, hogy a hőmérséklet emelkedésével minden gáz jelentős disszociáción vagy lebomláson megy keresztül.

  • SI-ben R = 8,3144 J / (mol * K)- ez a fő (de nem az egyetlen) mérnöki mérési rendszer az Orosz Föderációban és a legtöbb európai országban
  • a GHS-ben R = 8,3144 * 10 7 erg / (mol * K) - ez a fő (de nem az egyetlen) tudományos mérési rendszer a világon
  • m- gáz tömege (kg)
  • M a gáz móltömege kg/mol (tehát (m/M) a gázmolok száma)
  • P- gáznyomás (Pa)
  • T- a gáz hőmérséklete (°K)
  • V- gáz térfogata m 3 -ben

Oldjunk meg pár gáztérfogat- és tömegáram-problémát, feltételezve, hogy a gáz összetétele nem változik (a gáz nem disszociál) - ami a fentiekben szereplő gázok többségére igaz.

Ez a probléma elsősorban, de nem csak olyan alkalmazásoknál és berendezéseknél releváns, amelyekben a gáz térfogatát közvetlenül mérik.

V 1És V 2, hőmérsékleten, ill. T1És T2 elengedni T1< T2. Akkor tudjuk, hogy:

Természetesen, V 1< V 2

  • a térfogatmérő gázmérő mutatói annál "súlyosabbak", minél alacsonyabb a hőmérséklet
  • jövedelmező "meleg" gázellátás
  • jövedelmező "hideg" gázt vásárolni

Hogyan kezeljük? Legalább egy egyszerű hőmérséklet-kompenzációra van szükség, azaz egy kiegészítő hőmérséklet-érzékelőtől származó információkat kell betáplálni a számlálókészülékbe.

Ez a probléma elsősorban, de nem csak olyan alkalmazásoknál és eszközöknél releváns, amelyekben a gázsebességet közvetlenül mérik.

A szállítási ponton lévő számláló () adja meg a felhalmozott költségek mennyiségét V 1És V 2, nyomáson, ill. P1És P2 elengedni P1< P2. Akkor tudjuk, hogy:

Természetesen, V 1>V 2 adott körülmények között egyenlő mennyiségű gázra. Próbáljunk meg néhány gyakorlati következtetést megfogalmazni erre az esetre:

  • a térfogati gázmérő mutatói minél "súlyosabbak", annál nagyobb a nyomás
  • jövedelmező kisnyomású gázellátás
  • jövedelmező nagynyomású gázt vásárolni

Hogyan kezeljük? Legalább egy egyszerű nyomáskompenzációra van szükség, azaz egy további nyomásérzékelőtől származó információkat kell a számlálókészülékhez juttatni.

Végezetül szeretném megjegyezni, hogy elméletileg minden gázmérőnek hőmérséklet- és nyomáskompenzációval kell rendelkeznie. Gyakorlatilag....

A gázok fizikai tulajdonságai és a gázhalmazállapot törvényei a gázok molekuláris-kinetikai elméletén alapulnak. A gázállapot törvényeinek többségét egy ideális gázra vezették le, amelynek molekuláris erői nullával egyenlőek, maguknak a molekuláknak a térfogata pedig végtelenül kicsi az intermolekuláris tér térfogatához képest.

A valódi gázok molekulái az egyenes vonalú mozgás energiáján kívül rendelkeznek forgási és rezgési energiával is. Bizonyos térfogatot foglalnak el, vagyis véges mérettel rendelkeznek. A valódi gázokra vonatkozó törvények némileg eltérnek az ideális gázokra vonatkozó törvényektől. Ez az eltérés minél nagyobb, minél nagyobb a gázok nyomása és minél alacsonyabb a hőmérsékletük, ezt úgy vesszük figyelembe, hogy a megfelelő egyenletekben összenyomhatósági korrekciós tényezőt vezetünk be.

A gázok nagy nyomású csővezetékeken történő szállítása során az összenyomhatósági tényezőnek nagy jelentősége van.

A gázhálózatokban 1 MPa-ig terjedő gáznyomásnál az ideális gáz gázállapotának törvényei meglehetősen pontosan tükrözik a földgáz tulajdonságait. Magasabb nyomáson vagy alacsony hőmérsékleten olyan egyenleteket használnak, amelyek figyelembe veszik a molekulák által elfoglalt térfogatot és a köztük lévő kölcsönhatási erőket, vagy korrekciós tényezőket vezetnek be az ideális gáz - gáz összenyomhatósági tényezőinek egyenletébe.

Boyle törvénye – Mariotte.

Számos kísérlet kimutatta, hogy ha veszünk egy bizonyos mennyiségű gázt és különböző nyomásoknak vetjük alá, akkor ennek a gáznak a térfogata a nyomással fordítottan változik. A nyomás és a gáz térfogata közötti összefüggést állandó hőmérsékleten a következő képlet fejezi ki:

p 1 / p 2 \u003d V 2 / V 1 vagy V 2 \u003d p 1 V 1 / p 2,

ahol p1És V 1- kezdeti abszolút nyomás és gáztérfogat; p2És V 2 - a gáz nyomása és térfogata a változtatás után.

Ebből a képletből a következő matematikai kifejezést kaphatja:

V 2 p 2 = V 1 p 1 = állandó.

Ez azt jelenti, hogy a gáztérfogat értékének és az ennek a térfogatnak megfelelő gáznyomás értékének a szorzata állandó hőmérsékleten állandó érték lesz. Ennek a törvénynek gyakorlati alkalmazása van a gáziparban. Lehetővé teszi a gáz térfogatának meghatározását, ha a nyomása változik, és a gáz nyomását, amikor a térfogata változik, feltéve, hogy a gáz hőmérséklete állandó marad. Minél jobban nő egy gáz térfogata állandó hőmérsékleten, annál kisebb lesz a sűrűsége.

A térfogat és a sűrűség közötti összefüggést a következő képlet fejezi ki:

V 1/V 2 = ρ 2 /ρ 1 ,

ahol V 1És V 2- gáz által elfoglalt térfogatok; ρ 1 És ρ 2 ezeknek a térfogatoknak megfelelő gázsűrűségek.

Ha a gáztérfogatok arányát a sűrűségük arányával helyettesítjük, akkor a következőket kaphatjuk:

ρ 2 /ρ 1 = p 2 /p 1 vagy ρ 2 = p 2 ρ 1 /p 1.

Megállapítható, hogy ugyanazon a hőmérsékleten a gázok sűrűsége egyenesen arányos a nyomással, amely alatt ezek a gázok elhelyezkednek, azaz a gáz sűrűsége (állandó hőmérsékleten) minél nagyobb, annál nagyobb a nyomása .

Példa. A gáz térfogata 760 Hgmm nyomáson. Művészet. és a 0 °C hőmérséklet 300 m 3. Mekkora térfogatot fog ez a gáz elfoglalni 1520 Hgmm nyomáson? Művészet. és ugyanazon a hőmérsékleten?

760 Hgmm Művészet. = 101329 Pa = 101,3 kPa;

1520 Hgmm Művészet. = 202658 Pa = 202,6 kPa.

Adott értékek helyettesítése V, 1. o, 2. o a képletbe azt kapjuk, hogy m 3:

V 2= 101, 3-300/202,6 = 150.

Meleg-Lussac törvénye.

Állandó nyomáson a hőmérséklet emelkedésével a gázok térfogata nő, csökkenéssel pedig csökken, vagyis állandó nyomáson azonos mennyiségű gáz térfogata egyenesen arányos abszolút hőmérsékletükkel. Matematikailag a gáz térfogata és hőmérséklete közötti összefüggést állandó nyomáson a következőképpen írjuk le:

V 2 / V 1 \u003d T 2 / T 1

ahol V a gáz térfogata; T az abszolút hőmérséklet.

A képletből az következik, hogy ha egy bizonyos térfogatú gázt állandó nyomáson hevítünk, akkor az annyiszor változik, ahányszor az abszolút hőmérséklete változik.

Megállapítást nyert, hogy ha egy gázt állandó nyomáson 1 °C-kal melegítünk, térfogata a kezdeti térfogat 1/273,2-ével egyenlő állandó értékkel nő. Ezt az értéket hőtágulási együtthatónak nevezzük, és p-vel jelöljük. Ennek tudatában a Gay-Lussac törvény a következőképpen fogalmazható meg: egy adott tömegű gáz térfogata állandó nyomáson a hőmérséklet lineáris függvénye:

V t = V 0 (1 + βt vagy V t = V 0 T/273.

Károly törvénye.

Állandó térfogat mellett egy állandó mennyiségű gáz abszolút nyomása egyenesen arányos annak abszolút hőmérsékletével. Károly törvényét a következő képlet fejezi ki:

p 2 / p 1 \u003d T 2 / T 1 vagy p 2 \u003d p 1 T 2 / T 1

ahol 1. oÉs 2. o- abszolút nyomások; T1És T 2 a gáz abszolút hőmérséklete.

A képletből arra következtethetünk, hogy állandó térfogat mellett egy gáz nyomása hevítés közben annyiszorosára nő, ahányszor nő abszolút hőmérséklete.

Ügyeljünk arra, hogy a gázmolekulák valóban elég távol helyezkedjenek el egymástól, és ezért a gázok jól összenyomhatók.Vegyünk egy fecskendőt és helyezzük a dugattyúját körülbelül a henger közepére. A fecskendőlyukat egy csővel kötjük össze, amelynek második vége szorosan le van zárva. Így a levegő egy része a dugattyú alatti fecskendőtartályban és a csőben, míg a levegő egy része a dugattyú alatti hengerben megszorul. Most helyezzünk terhelést a fecskendő mozgatható dugattyújára. Könnyen észrevehető, hogy a dugattyú kissé leesik. Ez azt jelenti, hogy a levegő térfogata csökkent, vagyis a gázok könnyen összenyomódnak. Így kellően nagy rések vannak a gázmolekulák között. Ha súlyt helyez a dugattyúra, a gáz térfogata csökken. Másrészt a súly beállítása után a dugattyú enyhén leengedve megáll az új egyensúlyi helyzetben. Ez azt jelenti a légnyomás ereje a dugattyúra növeli és ismét egyensúlyba hozza a dugattyú megnövekedett tömegét a terheléssel. És mivel a dugattyú területe változatlan marad, fontos következtetésre jutunk.

Ha egy gáz térfogata csökken, nyomása nő.

Emlékezzünk egyúttal arra is a gáz tömege és hőmérséklete a kísérlet során változatlan maradt. A nyomásnak a térfogattól való függése a következőképpen magyarázható. A gáz térfogatának növekedésével a molekulái közötti távolság növekszik. Minden molekulának nagyobb távolságot kell megtennie az érfallal való egyik ütközéstől a másikig. A molekulák átlagos sebessége változatlan marad, így a gázmolekulák ritkábban ütköznek az edény falába, ami a gáznyomás csökkenéséhez vezet. Ezzel szemben, amikor a gáz térfogata csökken, molekulái gyakrabban ütköznek az edény falába, és a gáznyomás nő. A gáz térfogatának csökkenésével a molekulái közötti távolság csökken.

A gáznyomás függése a hőmérséklettől

A korábbi kísérletekben a gáz hőmérséklete változatlan maradt, és a gáz térfogatváltozásából adódó nyomásváltozást vizsgáltuk. Tekintsük most azt az esetet, amikor a gáz térfogata állandó marad, és a gáz hőmérséklete megváltozik. A tömeg is változatlan marad. Ilyen feltételeket úgy teremthet meg, hogy bizonyos mennyiségű gázt helyez egy hengerbe dugattyúval és rögzíti a dugattyút

Egy adott tömegű gáz hőmérsékletének változása állandó térfogat mellett

Minél magasabb a hőmérséklet, annál gyorsabban mozognak a gázmolekulák.

Ezért,

Először is, a molekuláknak az edény falára gyakorolt ​​hatása gyakrabban fordul elő;

Másodszor, az egyes molekulák falra ható átlagos ütközési ereje megnő. Ezzel egy másik fontos következtetéshez jutunk. A gáz hőmérsékletének növekedésével a nyomása nő. Emlékezzünk arra, hogy ez az állítás akkor igaz, ha a gáz tömege és térfogata változatlan marad a hőmérséklet változása során.

Gázok tárolása és szállítása.

A gáznyomás térfogattól és hőmérséklettől való függőségét gyakran használják a mérnöki munkákban és a mindennapi életben. Ha jelentős mennyiségű gázt kell egyik helyről a másikra szállítani, vagy ha a gázokat hosszabb ideig kell tárolni, akkor speciális erős fémedényekbe helyezik azokat. Ezek az edények nagy nyomásnak ellenállnak, ezért speciális szivattyúk segítségével jelentős tömegű gázt lehet beléjük pumpálni, amely normál körülmények között több százszor nagyobb térfogatot foglalna el. Mivel a gázok nyomása a palackokban még szobahőmérsékleten is nagyon magas, soha nem szabad hevíteni, vagy bármilyen módon megkísérelni lyukat készíteni bennük, még használat után sem.

A gázfizika törvényei.

A valós világ fizikája a számításokban gyakran némileg leegyszerűsített modellekre redukálódik. Ez a megközelítés leginkább a gázok viselkedésének leírására alkalmazható. A kísérleti úton megállapított szabályokat a különböző kutatók a fizika gáztörvényeire redukálták, és az „izofolyamat” fogalmának megjelenését szolgálták. Ez egy olyan szakasza a kísérletnek, amelyben az egyik paraméter állandó értéket tart. A fizika gáztörvényei a gáz fő paramétereivel, pontosabban a fizikai állapotával működnek. Hőmérséklet, térfogat és nyomás. Minden olyan folyamatot, amely egy vagy több paraméter megváltozásához kapcsolódik, termodinamikainak nevezzük. Az izosztatikus folyamat fogalma arra az állításra redukálódik, hogy bármely állapotváltozás során az egyik paraméter változatlan marad. Ez az úgynevezett "ideális gáz" viselkedése, amely bizonyos fenntartásokkal a valós anyagra is alkalmazható. Mint fentebb említettük, a valóság valamivel bonyolultabb. Nagy biztonsággal azonban a gáz állandó hőmérsékletű viselkedését a Boyle-Mariotte törvény segítségével jellemezzük, amely kimondja:

A térfogat és a gáznyomás szorzata állandó érték. Ez az állítás igaznak tekinthető, ha a hőmérséklet nem változik.

Ezt a folyamatot izotermikusnak nevezik. Ebben az esetben a három vizsgált paraméter közül kettő megváltozik. Fizikailag minden egyszerűnek tűnik. Nyomja össze a felfújt léggömböt. A hőmérséklet változatlannak tekinthető. Ennek eredményeként a labda belsejében lévő nyomás a térfogat csökkenésével nő. A két paraméter szorzatának értéke változatlan marad. Ismerve legalább az egyik kezdeti értékét, könnyen megtudhatja a második mutatóit. A "fizika gáztörvényeinek" listájában egy másik szabály a gáz térfogatának és hőmérsékletének változása azonos nyomáson. Ezt "izobár folyamatnak" nevezik, és Gay-Lusac törvényével írják le. A gáz térfogatának és hőmérsékletének aránya változatlan. Ez egy adott anyagtömegben állandó nyomásérték mellett igaz. Fizikailag is minden egyszerű. Ha valaha is töltött gázgyújtót vagy használt szén-dioxidos tűzoltó készüléket, akkor „élőben” látta ennek a törvénynek a hatását. A tűzoltódobozból vagy csengőből kilépő gáz gyorsan kitágul. A hőmérséklete zuhan. Lefagyaszthatod a bőrödet. Egy tűzoltó készülék esetében egész szén-dioxid hópelyhek keletkeznek, amikor a gáz alacsony hőmérséklet hatására gyorsan szilárd halmazállapotúvá válik gázhalmazállapotúból. A Gay-Lusac törvénynek köszönhetően könnyen megtudhatja a gáz hőmérsékletét, ismerve a térfogatát bármikor. A fizika gáztörvényei az állandó elfoglalt térfogat melletti viselkedést is leírják. Az ilyen folyamatot izokorikusnak nevezik, és Károly törvénye írja le, amely kimondja: Állandó térfogatú elfoglaltság mellett a gáz nyomásának és hőmérsékletének aránya mindig változatlan marad. Valójában mindenki ismeri a szabályt: nem melegítheti nyomás alatt a légfrissítőket és más gázt tartalmazó edényeket. Az ügy robbanással végződik. Pontosan az történik, amit Károly törvénye ír le. A hőmérséklet emelkedik. Ugyanakkor a nyomás növekszik, mivel a térfogat nem változik. A henger megsemmisül abban a pillanatban, amikor a mutatók meghaladják a megengedett értéket. Tehát az elfoglalt térfogat és az egyik paraméter ismeretében könnyen beállíthatja a második értékét. Bár a fizika gáztörvényei leírják néhány ideális modell viselkedését, könnyen alkalmazhatók a gáz viselkedésének előrejelzésére valós rendszerekben. Főleg a mindennapi életben az izofolyamatok könnyen megmagyarázhatják, hogyan működik a hűtőszekrény, miért repül ki egy hideg légáram a légfrissítő dobozából, amitől egy kamra vagy egy golyó szétreped, hogyan működik a sprinkler stb.

Az MKT alapjai.

Az anyag molekuláris-kinetikai elmélete- a magyarázat módja termikus jelenségek, amely a termikus jelenségek és folyamatok lefolyását az anyag belső szerkezetének sajátosságaival kapcsolja össze, és a hőmozgást meghatározó okokat vizsgálja. Ezt az elméletet csak a 20. században ismerték fel, bár az anyag szerkezetének ókori görög atomelméletéből származik.

a hőjelenségeket az anyag mikrorészecskéi mozgásának és kölcsönhatásának sajátosságaival magyarázza

I. Newton klasszikus mechanikájának törvényein alapul, amelyek lehetővé teszik a mikrorészecskék mozgásegyenletének levezetését. Mindazonáltal hatalmas számuk miatt (1 cm 3 anyagban kb. 10 23 molekula van) lehetetlen a klasszikus mechanika törvényei alapján egyedileg leírni az egyes molekulák vagy atomok másodpercenkénti mozgását. Ezért egy modern hőelmélet felépítéséhez matematikai statisztikai módszereket használnak, amelyek jelentős számú mikrorészecske viselkedési törvényei alapján magyarázzák meg a hőjelenségek lefolyását.

Molekuláris kinetikai elmélet hatalmas számú molekula általánosított mozgásegyenletei alapján épült fel.

Molekuláris kinetikai elmélet a hőjelenségeket az anyag belső szerkezetére vonatkozó elképzelések nézőpontjából magyarázza, vagyis tisztázza azok természetét. Ez egy mélyebb, bár összetettebb elmélet, amely megmagyarázza a hőjelenségek lényegét és meghatározza a termodinamika törvényeit.

Mindkét létező megközelítés termodinamikai megközelítésÉs molekuláris kinetikai elmélet- tudományosan igazoltak és kölcsönösen kiegészítik egymást, és nem mondanak ellent egymásnak. Ebben a vonatkozásban a hőjelenségek és -folyamatok tanulmányozását általában a molekuláris fizika vagy a termodinamika oldaláról veszik figyelembe, attól függően, hogy az anyagot hogyan ábrázolják egyszerűbb módon.

A termodinamikai és molekuláris-kinetikai megközelítések kiegészítik egymást a magyarázatban termikus jelenségek és folyamatok.

Ideális gáz állapotegyenlete meghatározza a testek hőmérséklete, térfogata és nyomása közötti kapcsolatot.

  • Lehetővé teszi a gáz állapotát jellemző mennyiségek egyikének a másik kettő (hőmérőkben használatos) szerinti meghatározását;
  • Határozza meg, hogyan zajlanak a folyamatok bizonyos külső körülmények között;
  • Határozza meg, hogyan változik a rendszer állapota, ha működik, vagy hőt kap külső testektől.

Mengyelejev-Clapeyron egyenlet (ideális gáz állapotegyenlete)

- univerzális gázállandó, R = kN A

Clapeyron egyenlet (kombinált gáztörvény)

Az egyenlet sajátos esetei olyan gáztörvények, amelyek az ideális gázokban zajló izofolyamatokat írják le, pl. olyan folyamatok, amelyekben az egyik makroparaméter (T, P, V) zárt izolált rendszerben állandó.

Az azonos tömegű gáz két paramétere közötti mennyiségi függéseket a harmadik paraméter állandó értékével gáztörvényeknek nevezzük.

Gáztörvények

Boyle törvénye – Mariotte

Az első gáztörvényt R. Boyle (1627-1691) angol tudós fedezte fel 1660-ban. Boyle munkáját "Új kísérletek a légrugóval kapcsolatban" címmel. Valójában a gáz összenyomott rugóként viselkedik, amint azt egy hagyományos kerékpáros szivattyú levegőjének összenyomásakor láthatja.

Boyle a gáznyomás változását a térfogat függvényében vizsgálta állandó hőmérsékleten. A termodinamikai rendszer állapotának állandó hőmérsékleten történő megváltoztatásának folyamatát izotermikusnak nevezik (a görög szóból isos - egyenlő, therme - hő).

Boyle-tól függetlenül valamivel később a francia tudós, E. Mariotte (1620-1684) ugyanerre a következtetésre jutott. Ezért a talált törvényt Boyle-Mariotte törvénynek nevezték el.

Egy adott tömegű gáz nyomásának és térfogatának szorzata állandó, ha a hőmérséklet nem változik

pV = állandó

Meleg-Lussac törvénye

Az újabb gáztörvény felfedezésének bejelentése csak 1802-ben jelent meg, csaknem 150 évvel a Boyle-Mariotte törvény felfedezése után. A törvényt, amely meghatározza a gáz térfogatának a hőmérséklettől való függését állandó nyomáson (és állandó tömegen), Gay-Lussac (1778-1850) francia tudós állapította meg.

Egy adott tömegű gáz térfogatának relatív változása állandó nyomáson egyenesen arányos a hőmérséklet változásával

V = V 0 αT

Károly törvénye

A gáznyomás állandó térfogatú hőmérséklettől való függését J. Charles (1746-1823) francia fizikus kísérletileg állapította meg 1787-ben.

J. Charles 1787-ben, azaz Gay-Lussacnál korábban is megállapította a térfogat állandó nyomáson a hőmérséklettől való függését, de munkáját nem publikálta időben.

Egy adott tömegű gáz állandó térfogatú nyomása egyenesen arányos az abszolút hőmérséklettel.

p = p 0 γT

Név Megfogalmazás Grafikonok

Boyle-Mariotte törvény – izoterm folyamat

Adott tömegű gáz esetén a nyomás és a térfogat szorzata állandó, ha a hőmérséklet nem változik

Meleg-Lussac törvénye - izobár folyamat

2. Izokórikus folyamat. V állandó. P és T változás. A gáz betartja Károly törvényét . A nyomás állandó térfogat mellett egyenesen arányos az abszolút hőmérséklettel

3. Izoterm folyamat. T állandó. P és V változás. Ebben az esetben a gáz megfelel a Boyle-Mariotte törvénynek . Egy adott tömegű gáz nyomása állandó hőmérsékleten fordítottan arányos a gáz térfogatával.

4. A gázban zajló nagyszámú folyamat közül, amikor minden paraméter megváltozik, kiemelünk egy folyamatot, amely megfelel az egységes gáztörvénynek. Egy adott gáztömeg esetén a nyomás és a térfogat szorzata osztva az abszolút hőmérséklettel állandó.

Ez a törvény a gázban zajló számos folyamatra vonatkozik, amikor a gáz paraméterei nem változnak túl gyorsan.

A valódi gázokra vonatkozó összes felsorolt ​​törvény hozzávetőleges. A hibák a gáz nyomásának és sűrűségének növekedésével nőnek.

Munkarend:

1. a munka része.

1. Az üveggolyó tömlőjét szobahőmérsékleten vízzel ellátott edénybe engedjük le (1. ábra a mellékletben). Ezután felmelegítjük a labdát (kézzel, meleg vízzel) Ha a gáznyomást állandónak tekintjük, írjuk le, hogyan függ a gáz térfogata a hőmérséklettől

Kimenet:………………..

2. Csatlakoztasson egy hengeres edényt millimanométerrel egy tömlővel (2. ábra). Öngyújtóval melegítsünk fel egy fémedényt és a benne lévő levegőt. Feltételezve, hogy egy gáz térfogata állandó, írja le, hogyan függ egy gáz nyomása a hőmérséklettől!

Kimenet:………………..

3. A millimanométerhez rögzített hengeres edényt kezünkkel összeszorítjuk, térfogatát csökkentve (3. ábra). A gáz hőmérsékletét állandónak feltételezve írja le, hogyan függ a gáz nyomása a térfogattól!

Kimenet:……………….

4. Csatlakoztassa a szivattyút a kamrához a golyóból, és pumpáljon több részletben levegőt (4. ábra). Hogyan változott a kamrába pumpált levegő nyomása, térfogata és hőmérséklete?

Kimenet:………………..

5. Öntsön körülbelül 2 cm 3 alkoholt az üvegbe, zárja le a dugót a befecskendező szivattyúhoz csatlakoztatott tömlővel (5. ábra). Végezzünk néhány mozdulatot, amíg a dugó elhagyja az üveget. Hogyan változik a levegő (és az alkoholgőz) nyomása, térfogata és hőmérséklete, miután a parafa felszállt?



Kimenet:………………..

A munka része.

Gay-Lussac törvényének ellenőrzése.

1. A felforrósított üvegcsövet kivesszük a forró vízből és a nyitott végét egy kis vízzel feltöltött edénybe engedjük le.

2. Tartsa a csövet függőlegesen.

3. Ahogy a csőben lévő levegő lehűl, az edényből a víz belép a csőbe (6. ábra).

4. Keresse meg és

A cső és a levegőoszlop hossza (a kísérlet elején)

A meleg levegő mennyisége a csőben

A cső keresztmetszete.

A csőbe belépő vízoszlop magassága, amikor a csőben lévő levegő lehűl.

A hideg levegő oszlopának hossza a csőben

A hideg levegő mennyisége a csőben.

A Meleg-Lussac törvény alapján Két légállapotunk van

vagy (2) (3)

Meleg víz hőmérséklete vödörben

Szobahőmérséklet

Ellenőriznünk kell a (3) egyenletet, és ebből következően a Gay-Lussac törvényt.

5. Számítsa ki

6. Megtaláljuk a relatív mérési hibát a hossz mérésénél, Dl = 0,5 cm-t véve.

7. Határozza meg az arány abszolút hibáját!

=……………………..

8. Írd le az olvasás eredményét!

………..…..

9. Megtaláljuk a T relatív mérési hibát, figyelembe véve

10. Keresse meg az abszolút számítási hibát!

11. Írja le a számítás eredményét!

12. Ha a hőmérsékleti arány meghatározásának intervalluma (legalább részben) egybeesik a csőben lévő levegőoszlopok hosszának meghatározására szolgáló intervallummal, akkor a (2) egyenlet érvényes, és a csőben lévő levegő engedelmeskedik a melegnek. - Lussac törvény.

Kimenet:……………………………………………………………………………………………………

Jelentés követelménye:

1. A mű címe és célja.

2. A felszerelések listája.

3. Rajzoljon képeket az alkalmazásból, és vonjon le következtetéseket az 1., 2., 3., 4. kísérlethez.

4. Írja le a laboratóriumi munka második részének tartalmát, célját, számításait!

5. Írjon következtetést a laboratóriumi munka második részéhez!

6. Rajzolja fel az izofolyamatok grafikonjait (1,2,3 kísérletekhez) tengelyekben: ; ; .

7. Problémák megoldása:

1. Határozza meg az oxigén sűrűségét, ha nyomása 152 kPa és molekuláinak négyzetes középsebessége -545 m/s!

2. Egy bizonyos tömegű gáz 126 kPa nyomáson és 295 K hőmérsékleten 500 liter térfogatot foglal el. Határozza meg a gáz térfogatát normál körülmények között.

3. Határozza meg a szén-dioxid tömegét egy 40 literes hengerben 288 K hőmérsékleten és 5,07 MPa nyomáson!

Függelék

Betöltés...Betöltés...