1-amaliy mashg’ulot mavzu: holat parametrlari va ideal gaz qonunlariga doir masalalar

1-amaliy mashg’ulot

MAVZU: HOLAT PARAMETRLARI VA IDEAL GAZ QONUNLARIGA DOIR MASALALAR

Sistemaning termodinamikaviy holatini harakterlovchi kattaliklar holat parametrlari deyiladi. Eng muhim parametrlar solishtirma hajm , bosim P va temperatura T dir.

Moddaning massa birligi egallagan hajm solishtirma hajm deyiladi. Bir jinsli modda uchun:
[m³/kg] (1.1)

Hajm birligi V dagi moda massasi m moddaning zichligi deyiladi.

[kg/m³] (1.2)
Gazning devorga ta’siri bosim P, ya’ni yuza birligiga ta’sir etuvchi kuch bilan harakterlanadi:
(1.3)
Xalqaro birliklar sistemasidagi bosim birligi Paskal (Pa)1Pa=1 N/m²

Bosim birliklari orasidagi munosabat 1-jadvalda keltirilgan.

Atmosfera bosimidan yuqori bo’lgan bosimni manometr yordamida o’lchanadi.

P_abs=P_man + B (1.4)

B – atmosfera (yoki barometrik) bosimi

Atmosfera bosimidan past bo’lgan bosimni vakuummetr yordamida o’lchanadi

P_abs=B - P_vak (1.5)

Simobli barometr ko’rsatishini 0 ga keltirish:

B₀ = B(1 - 0,000172  t) (1.6)

Bu yerda: B₀ – 0 ⁰C ga keltirilgan barometr ko’rsatishi

B - t⁰C temperaturadagi simobli barometr ko’rsatishi.
Bosim birliklari orasidagi munosabat.
1.1 - jadval

Birliklar	Paskalь N/m^2	bar, (10^5 N/m^2)	Texnik atmosfera, at.	Fizik atmosfera, atm.
1 N/m^2	1	10^-5	1,0210^-3	0,98710^-3
1 Bar	10^5	1	1,02	0,987
1 kg/sm^2 (1 at)	98065,5	0,981	1	0,968
1 atm	101325	1,01325	1,03323	1
10^4 mm suv ust.	98066,5	0,981	1	0,968
10^3mm sim ust.	133,322	1,33322	1,35951	1,31579
10 lvf/in^2	68948	0.88948	0.70307	0.68046

Birliklar	mm suv.ust	mm sim.ust	lvf/in^2 (Angliya)
1 N/m^2	0,102	7,3010^3	14510^-6
1 Bar	10,210^3	750,05	14,503
1 kg/sm^2 (1at)	10^4	785,58	14,223
1 atm (fiz)	10332	760	14,698
10^4mm suv ust.	10^4	735,736	14,223
10^3 mm sim ust.	1,3595110^4	10^3	19,336
10 lvf/in^2	7030	517,149	10,000

Jismning isiganlik darajasini harakterlovchi kattalik temperatura deyiladi.

Termodinamikaviy tadqiqotlarda 1848 yilda buyuk ingliz fizik olimi Kelvin taklif etgan shkaladan foydalaniladi. Kelvin shkalasining noli sifatida ideal gaz molekulalarining tartibsiz harakati to’xtaydigan temperatura qabul qilingan. Bu temperatura absolyut nol deyiladi.
Amalda Selsiy shkalasidan keng foydalaniladi. Bu shkala bo’yicha olingan temperatura ⁰C bilan belgilanadi.

TK = 273,15 + t ⁰C

AQSH va Angliyada temperaturani Farangeyt shkalasi bo’yicha aniqlanadi.

Selsiy shkalasi va Farengeyt shkalasi orasidagi bog’lanish quyidagicha:
t⁰C = 5/9 (t ⁰F– 32⁰)

t⁰F = 9/5 (t ⁰C + 32⁰)

Mustaqil yechish uchun masalalar.

2. 
   1m³ metanning ma’lum sharoitdagi massasi 0,7 kg ga teng. Metanning zichligini va solishtirma hajmini aniqlang.
   

J:  = 0,7 [kg/m³]; =1,429 [m³/kg].

2. Xavoning ma’lum sharoitdagi zichligi 1,293 [kg/m³] ga teng. Shu sharoit uchun xavoning solishtirma hajmini aniqlang.

J:  = 0,773 [m³/kg].

3. Xavoning simobli barometr bo’yicha ⁰C dagi bosimi 770 mm ga teng. Shu bosimni bar da va [N/m²] da ifodalang.

Yechish: 1 bar = 750 [mm.sim.ust].
Demak,
770 mm.sm.ust=770/750bar=1,027 bar=102700 [N/m2]

4. Havoning simobli barometr bo’yicha 20 ⁰C dagi bosimi 765 mm ga teng. Shu bosimni bar da ifodalang.

J: B= 1,02 bar

5. Qozondagi bug’ning bosimi manometer bo’yicha P=1,3 bar ga teng. Atmosfera bosimi simobli barometr bo’yicha t=25 ⁰C da B=680 mm ga teng. Bug’ning absolyut bosimini aniqlang.

J: P_ABS=2,2 bar

6. Agar manometer ko’rsatishi 2,45 bar, atmosfera bosimi t=20 ⁰C da B=700 mm sim.ust.ga teng bo’lsa, bug’ qozonidagi absolyut bosimni aniqlang.

J: P=3,38 bar

7. Barometrik bosim B₁=725 mm.sim.ust.ga teng bo’lganda bug’ qozonidagi bosim P=0,4 bar ga teng. Barometr ko’rsatishi B₂=785 mm. sim. Ust.ga ko’tarilsa, bug’ qozonidagi ortiqcha bosimni aniqlang. Barometrik bosim 0 ⁰C da keltirilgan.

J: P=0,032 bar

8. 1 mm.sim.ust.ga qanday suv ustuni balandligi mos keladi?

J: h=13,6 mm.suv.ust.

9. 1 kg/m², bosim qanday suv ustuni balandligiga mos keladi?

J: h=1 mm.suv.ust.

10. Bug’ trubinasi kondensatoriga ulangan simobli vakuumetrning ko’rsatishi 705 mm.sim.ust. ga teng. Simobli barometrning ko’rsatishi (t=0⁰C) B₀=747 mm ga teng.

Havoning temperaturasi t=20⁰C ga teng. Bug’ turbinasi kondensatoridagi absolyut bosimni aniqlang.
J: P=0,059 bar.
Nazorat savollari.
1. Zichlik tushunchasiga izox bering.
2. Solishtirma hajm tushunchasiga izox bering.
3. Bosim o’lchov birliklari qanday.
4.Atmosfera bosimidan past bosimlar qanday qurilmalarda o’lchanadi.