Biex tinvestiga l-dipendenza tal-pressjoni fuq il-temperatura - xejn jistax ikun sempliċi ...

Studju tal-karatteristiċi fiżiċi tal-gass

L-istorja ta 'skoperta xjentifika spiss jibda bil-fatt li l- "dritt" persuna fil-post it-tajjeb fil-ħin id-dritt. Dan huwa dak li ġara ma 'l-istudju ta' gassijiet. fiżiċista Franċiż, kimiku, inġinier Serge Charles interessati saret fil aeronawtika. F'dan ir-rigward, kien meħtieġ li jiġu studjati d-dipendenza tal-pressjoni fuq il-temperatura tal-arja. Naturalment, il-sħana dejjem kienet l-ewwel għodda tar-riċerkaturi. Still, qawwija, faċli biex jikkontrollaw il-sors ta 'enerġija, u dejjem fl-idejn. L-istrument aktar antika ta 'għarfien dejjem kien it-termometru ta' "tajjeb, tajjeb, ejja ara x'se jiġri meta huwa sensittiv għas-sħana, u jekk inti żid ..." eċċ

U x'hemm hekk interessanti li ssib Charles gassijiet? Aħna iwettqu riċerka tiegħek stess. Ħu l-tubu tal-ħġieġ, min-naħa waħda dan se tagħlaq sewwa, u jirranġa ġewwa pistun, li jgħaddu tul it-tubu. Li jmiss tistabbilixxi l-sors tas-sħana --lampa soltu alkoħol - u jgħammar laboratorju tagħna bank gauges temperatura u pressjoni - kien fuq id-dipendenza tat-temperatura tal-pressjoni aħna qed tmur biex jesploraw. Mela ejja tibda ...

Għandna ċertu ammont ta 'gass fil-volum tmiss ċilindru qiegħ ċatt u l-pistun. Waħħal lampa alkoħol podogreem pistun u l-gass tat-test. Aħna tikteb in-numru ta 'valuri ta' pressjoni Pn u l Tn temperatura tal-gass. Fl-analiżi tad-data miksuba, naraw li d-dipendenza pressjoni tat-temperatura hija n-natura proporzjonata - żidiet ma tiżdied it-temperatura u l-pressjoni. Innota li l-pistun huwa soġġett għal pressjonijiet differenti: barra - hija atmosferika, u ġewwa - mill-gass imsaħħan. Għall-esperiment li jmiss se tneħħi l-retainer pistun u tara li l-pistun jiċċaqlaq għall-ugwalizzazzjoni ta 'pressa. Iżda se jibdlu l-ammont ta 'gass, u l-ammont (piż) baqgħu l-istess. Aħna nikkonkludu li rċeviet Charles: il-massa kostanti u l-volum tal-pressjoni tal-gass hija direttament proporzjonali għal temperatura - sempliċi u tasteful.

Fi kliem ieħor, fil-volum kostanti, iż-żidiet pressjoni dwar it-tisħin, u fi pressjoni kostanti waqt li ssaħħan ammont jiżdied. Għal ballooning huwa maħsub li matul tisħin tal-arja mill-burner, hija tespandi u żidiet volum tagħha, u l-volum tal-isfera - l-ebda. Għalhekk, arja żejda tħalli l-ballun u ġewwa hija l-piż ta 'arja anqas mill-massa tal-istess volum ta' arja minn barra. Nirien prinċipju densimetrija ", u l-ballun xejn li jagħmlu imma li jtiru lejn l-pjaċir ta 'l-udjenza.

Madankollu, il-konstatazzjoni aktar notevoli hija li l-pressjoni P u temperatura T huma relatati mill P1 / T1 = P2 / T2 = .... = Pn / Tn = CONST. Dan jista 'jiġi interpretat b'mod differenti: P = k * T, fejn il-k - tip ta' kostanti gass. Jekk aħna napplikaw dawn ir-relazzjonijiet għall-valuri tat-temperatura individwali, pressjoni u volum, inti tista 'tikseb kostanti magħrufa sew. Per eżempju, il-volum ta 'gass jiżdied matul tisħin fl-1 grad 1/273 tal-valur inizjali.

Naturalment, l-interess kbir huwa l-dipendenza pressjoni ta 'xi sustanzi fit-temperatura ta' transizzjoni fażi, per eżempju, likwidu għall-gass. L-għan eqreb għall-istudji ta 'dan it-tip hija l-ilma. Iffurmat fuq mill-fwar tal-ilma hija l-konsegwenza tat-transizzjoni ta 'ċertu numru ta' molekuli ilma mill-ambjent estern. Dan huwa mfixkel minn żewġ fatturi - il-forzi ta 'tensjoni tal-wiċċ u pressjoni esterna. Jingħelbu jistgħu jaffordjaw biss il-molekuli għandhom potenzjal enerġija suffiċjenti - temperatura ekwivalenti. Hemm żewġ modi biex jintlaħaq din il-kapaċità: huwa possibbli li tiżdied l-enerġija ta 'molekuli ilma billi jissaħħnu jew reżistenza mnaqqsa għal pressjoni esterna. L-ewwel metodu huwa kkonfermat mill-fatt magħruf - ilma msaħħan jevapora malajr, u t-tieni - tnaqqas il-molekuli limitu enerġija li jħallu l- "prinċipali" ambjent.

Ejja ħa mmorru lura għall-iffissar tal-laboratorju tagħna. L-ispazju taħt il-pistun huwa mimli bl-ilma, biss ftit, biss 20-40 g Innota li l-pistun trid timxi liberament, u s-sistema għandha tkun akkużati valv. Jekk l-ilma msaħħan, fwar iffurmata se ċċaqlaq il-pistun u r-rilaxx innifsu "post fil-xemx." L-ispazju ta 'hawn fuq il-pistun biex jiġi konness ma' provvista ta 'arja bi pressjoni varjabbli, per eżempju, jistabbilixxu t-tieni virga tal-pistun manwalment maniġġabbli. Issa huwa possibbli li jiġu investigati l-dipendenza tat-temperatura tal-pressjoni tal-fwar. Tressieq ta 'l pistun u l-virga, li jinbidlu l-pressjoni esterna għall-ewwel pistun. data intermedji jiffissaw. Korrett se jaqbdu t-temperatura tal-fwar matul stabbli, jiġifieri mhux mibdula, għall-inqas fil-qosor, it-tifsira. Jekk aħna jittraskuraw l-iskambju tas-sħana mal-ambjent, l-imġiba tal-par ma tantx hu differenti mill-imġiba ta 'l-gass ideali.

Interessanti, anki f'tali setup primittiva jistgħu jiġu osservati dipendenza punt tat-togħlija ta 'pressjoni. Ifakkar li tissejjaħ tranżizzjoni jagħli likwidu fwar bil-formazzjoni ta 'bżieżaq madwar il-volum likwidu. għalhekk tiffissa l-għalli faċilment. Hawnhekk ukoll iż-żidiet pressjoni, iż-żidiet likwidu temperatura togħlija, u għalhekk, huwa faċli għall-uninitiated biex turi trick sorprendenti - jagħli ilma f'temperatura ta 'biss 80 gradi Celsius jew apparentement jmorru kontra l-sens komun, aktar milli l-istess 110 gradi Celsius.

Dak għax wara jirriċerkaw l-imġieba ta 'gass, fwar meta esposti għas-sħana sorsi dwar il-kwistjoni, fl-aħħar, u magni tas-sħana varji ġew maħluqa: il-magna tal-fwar, magna portabbli, il-magna, il-magna tal-kombustjoni interna. U ftit jafu li l-ewwel imwieled fosthom, naturalment, għandu jitqies bħala bużżieqa.