Buxoro davlat pedagogika instituti ro‘yхаtga olindi: №2023- yil “ ” “tаsdiqlаymаn”
Download 3.18 Mb. Pdf ko'rish
|
Atmosfera fizikasi majmua 20.10.2023
6-AMALIY MASHG‘ULOT
MAVZU: ATMOSFERANING PASTKI QATLAMINING TERMAL REJIMI Doimiy bosimdagi issiqlik sig‘imini doimiy hajmdagi issiqlik sig‘imiga nisbati gaz, suyuqlik va qattiq jismlarning xossalarini termodinamik ifodalashda katta rol o‘ynaydi. Misol uchun bunday issiqlik sig‘imlari nisbati gazlarda tovushning tarqalish tezligiga va bikrlik moduliga bog‘liqligini, quvurlarda gazlarning oqish tezligi ham shu nisbatga bog‘liqligini ko‘rsatamiz. γ= C P /C V kattalikning qiymati ham С р issiqlik sig‘imi (suyuqlik va qattiq jismlar uchun uni o‘lchash qulay) bo‘yicha С V aniqlanadi. Yyetarlicha siyraklashgan gazlar uchun (1) va Mayer tenglamasi С P =С V +R (2) bo‘yicha doimiy hajmdagi issiqlik sig‘imini topish oson: С V =R/γ-1 (3) (3) tenglama xususan, adiabatik jarayondagi ) ( 2 1 2 , 1 T T C m A V ishni quyidagi ko‘rinishda yozishga imkon beradi: ) ( 1 2 1 2 , 1 T T R m A Gazlarda Ср/С V nisbatni tajribaviy aniqlash uchun 28-rasmda ko‘rsatilgan asbobdan foydalanish mumkin. 28-rasm Bu rasmda manometr M bilan ulangan shisha idish tasvirlangan. Idish havo nasosi bilan К 1 kran orqali va atmosfera havosi bilan К 2 kran orqali ulanadi. Ishni К 1 ochiqligida idishga havoni damlash bilan boshlanadi, bunda К 2 kran yopiq turadi (Damlab bo‘lingach К 1 kran ham yopib qo‘yiladi). Idishdagi tekshirilayotgan gazning dastlabki holati – bu havo haroratiga teng bo‘lgan yuqori bosim (atmosferaga nisbatan) 73 va haroratdagi holatdir. Siqilganida idishdagi havo qiziganligi tufayli, damlashdan keyin siqilgan havo harorati issiqlik almashinuvi tufayli yana xona haroratiga tenglashishi uchun bir oz vaqt kutiladi. Shundan keyin idishdagi boshlang‘ich bosim o‘lchanadi. U P 1 ga teng bo‘lsin. Tajribaning birinchi qismi quyidagidan iborat: К 2 kran ochilib, undagi bosim atmosfera bosimi P bilan tehglashgunga qadar, havoning idishdan chiqib ketishi (kengayishi) uchun imkon yaratiladi, so‘ngra К 2 kran yana yopiladi. Gazning kengayish jarayonini adiabatik deb hisoblash mumkin, chunki u juda tez boradi va devorlar orqali tashqi muhit bilan issiqlik almashinuvini hisobga olmasa ham bo‘ladi. К 2 kranning yopilishi bosimlar tenglashgan momentda olib boriladi. Adiabatik kengayish tufayli kranni yopish momentida idishdagi gaz sovugan bo‘ladi. Jarayonning ikkinchi qismi quyidagicha: issiqlik almashinuvi tufayli idishdagi gazning harorati dastlabki xona haroratiga tenglashgunga qadar kutiladi. Bunda idishdagi bosim qandaydir P 2 kattalikkacha oshadi va buni manometrdan ko‘rish mumkin. Tajribaning birinchi qismi oxirida xayolan idishda aynan kengayishdan keyin idishning barcha V qismini egallaydigan gazning V 1 hajmini ajratamiz (28-rasmda bu qism АА va ВВ tekisliklar bilan ajratilgan). U holda tajribaning birinchi qismidagi havoning ajratilgan qismidagi holatning o‘zgarishi (К 2 kran yopilgunicha) Puasson tenglamasi bilan aniqlanadi: P 1 V 1 γ =PV γ (4) Idishda qolgan gazning oxirgi holatini uning dastlabki holati bilan solishtirib (К 2 kran ochilishidan oldin), bu ikkala holat birgina haroratga taaluqli ekanligini ko‘rish mumkin va bu holatlar Boyl-Mariott qonuni bilan ifodalanadi: P 1 V 1 =P 2 V (5) (4) va (5) dan o‘lchashning iloji bo‘lmagan V 1 ni qisqartiramiz. Buning uchun (5) tenglamani γ darajaga ko‘tarib, so‘ngra (4) ga bo‘lish kerak. Natijada: P P P P 1 2 1 ga ega bo‘lamiz, logarifmlab: 2 1 1 lg lg P P P P (6) ni hosil qilamiz. Bu tajribada γ ni aniqlash Р 1 , Р г va Р larni o‘lchashga olb keladi. 74 γ ni aniqlashning boshqa usuli asosida qattiq muhitlarda ultratovushning tarqalishini tekshirish yotadi. Ultratovush deb, chastotasi 2 . 10 4 Gers dan oshadigan mexanik tebranishlar yuzaga keltirgan to‘lqinlarga aytiladi. Muhitda ultratovush tarqalayotganida muhitdagi o‘zgarishlarni ifodalash uchun nuqtaviy usuldan foydalaniladi: muhit elementar hajmlarga bo‘linib chiqiladi va bu hajmlarda bosim va haroratga ega bo‘lgan yetarlicha miqdorda molekulalar mavjud. Muhitning ultratovush o‘tadigan har bir elementar hajmida zichlik, bosim va harorat davriy ravishda o‘zgarib turadi. Parametrlarning tez o‘zgarishi tufayli ultratovushning tarqalishini adiabatik deb hisoblash mumkin. Bundan tashqari, o‘lchamlarning kichikligidan elementar hajmlar ichidagi harorat va bosimlar farqi haqida gapirib bo‘lmaydi. Shuning uchun, tez o‘zgarishlarda muhitning ixtiyoriy hajmi muvozanatli o‘zgarish singari o‘zgarishni boshdan o‘tkazadi (kvazimuvozanatli jarayon). Tovush kvazimuvozanatli tarqalishida gaz va suyuqliklarda uning tezligi 0 : t 0 0 1 (7) Formula bilan aniqlanadi va bu yerda ρ 0 - g‘alayonlanmagan muhit zichligi, t t P V V 1 -siqilishning izotermik koeffitsiyenti. (7) dah 0 , P 0 va α t larni bilgan holda γ ni aniqlash mumkin. Ideal gazlar uchun α t = 1/P bolib, bu (7) ni quyidagi ko‘rinishda yozishga imkon beradi: P a 0 Holat tenglamasidan zichlik RT P ni topib: RT a 0 (8) ko‘rinishga kelamiz. 75 Bu formula ultratovush tarqalishidagi ultratovushning tezligi, molyar massasi, va harorat bo‘yicha gazlar uchun γ kattalikni aniqlashga imkon beradi. Quyidagi jadvalda 20°C haroratda ayrim gazlar uchun ultraakustik usul bilan aniqlangan γ ning qiymatlari berilgan: Download 3.18 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling