Газлар молекуляр-кинетиқ назариясининг асослари
-§. Идеал газнинг ҳолат тенгламаси
Download 246.23 Kb. Pdf ko'rish
|
GazlarmolKN
- Bu sahifa navigatsiya:
- Фойдаланилган адабиётлар: 1. Омил Аҳмаджонов Физика курси I-том; 2. Омил Аҳмаджонов Физика курси III-том.
4-§. Идеал газнинг ҳолат тенгламаси
Аввало, «идеал газ» тушунчасининг моҳиятини ойдинлаштириб олайлик. Бу тушунча табиат ҳодисаларини сунъий равишда соддалаштириш натижасида вужудга келтирилган тасаввурлардан биридир. Умуман, физик ҳодисани унга таъсир этувчи барча факторлар билан боғлиқ равишда ўрганиш анчагина қийинчиликлар туғдиради. Шу сабабли ҳодисанинг содир бўлишида иккинчи даражали таъсир кўрсатадиган факторларни ҳисобга олмасдан, мазкур ҳодисанинг соддалаштирилган (идеаллаштирилган) модели ҳосил қилинади. Хусусан, идеал газ моделини қуйидаги соддалаштиришлар асосида вужудга келтирилган: 1) газ молекулалари орасида ўзаро таъсирлашиш кучлари мавжуд эмас; 2) газ молекулаларининг ўлчамлари ҳисобга олмаса ҳам бўлади,ган даражада кичик; 3) газ молекулаларининг ўзаро тўқнашувлари худди эластик шарларнинг тўқнашувидек содир бўлади. Сийраклаштирилган реал газларнинг хоссалари идеал газга яқин бўлади. Атмосфера босимига яқин босимлардаги водород ва гелий ҳам идеал газга анча яқин. Идеал газлар учун ўринли бўлган эмпирик қонунлар билан қисқача танишайлик. Газ бир ҳолатдан иккинчи ҳолатга ўтганда унинг параметрлари ўзгаради. Ўзгармас т массали газ ҳолатининг ўзгаришларида уч параметр (р, V, Т) дан бири ўзгармасдан сақланиб, қолган иккитаси ўзгариши мумкин. Бундай ҳолларда содир бўладиган процесслар изопроцесслар деб аталади. 1. Изотермик процесс ўзгармас температура (Т=const) да газ ҳолатининг ўзгариши туфайлиодир бўладиган процессдир. У Бойль—Мариотт қонуни билан ифодаланади: изотермик процесс содир бўлаѐтган ўзгармас массали газ (т — сопз1) босимининг ҳажмига кўпайтмаси ўзгармас катталикдир, яъни (7) Мазкур боғланиш (р, V) диаграммада гипербола тарзида акс этади (7.4- расм), уни изотерма деб аталади. 2. Изобарик процесс ўзгармас босим (р = const) да амал га ошади ва Гей-Люссак қонунига бўйсунади: изобарик процесс туфайли ўзгармас массали (т — const) газ ҳажмининг температурага боғлиқ равишда ўзгариши (8) ифода билан характерланади. Бундаги V 0 — газнинг 0°С даги ҳажми, V— газнннг t°С даги ҳажми, а v эса ҳажмий кенгайиш термик коэффициенти. Барча газлар учун бўлиб, у 1 К (яъни 1°С) га изобарик равишда қиздирилган газ ҳажмининг нисбий ортиши ни характерлай ди. (8) боғланиш (V, 0 диаграммада тўғри чизиқ билан тасвирланади (7.5 расм), уни изобара деб аталади. (8) муносабатни қуйидагича ўзгартирайлик: бундаги Т ва Т 0 мос равишда t°С ва 0°С температураларнинг Кельвин шкаласидаги қийматлари. Юқоридаги муноса батни шаклда ҳам ѐзиш мумкин. Демак, изобарик процесс содир бўлаѐтган ўзгармас массали газ учун ҳажмнинг термодинамик температурага нисбати ўзгармас катталик экан, яъни (9) 3. Изохорик процесо ўзгармас ҳажмда (V=const) амалга ошади. У Шарль қонуни билан аниқланади: изохорик процессда ўзгармас массали (m = const) газ босимининг температурага боғлиқ равишда ўзгариши (10) муносабат билан характерланади. Бундаги р ва р 0 мос равишда t°С ва 0°С даги газнинг босимлари, а р эса босимнинг термик козффициенти. Идеал газ учун а р = а у , у 1 К (яъни 1°С) га изохорик равишда қиздирилган газ босимининг нисбий ортиши ни характерлайди. Изохорик процесснинг графиги (р,t) диаграммада тўғри чизиқдан иборат бўлади (7.6-расм), уни изохора деб аталади. (7.10) ифодани ўзгартириб [худди (7.8) ифэдани ўзгартиргандек] 7.6-расм (11) кўринишда ҳам ѐзиш мумкин. Демак, изохорик процесо амалга ошаѐтган ўзгармас массали газ учун босимнинг термодинамик температурага нисбати ўзгармас катталик экан. (7.7), (7.9), (7.11) муносабатларни ягона ифода билан бирлаштирилса, учала параметри ўзгараѐтган газ ҳолатининг тенгламасини вужудга келтириш мумкин. Бунинр учун қуйидаги кетма-кетликда фикр юритайлик. Газнинр бошланғич ҳолати р 1 V 1 T 1 параметрлар билан, охирги ҳолати эса р 2 , V 2 . Т 2 параметрлар билан характерлансин. Газ бошланғич ҳолатдан охирги ҳолатга икки кетма-кет содир бўлувчи процесслар воситасида ўтсин. Аввал температурани ўзгартирмай (Т 1 — соnst) газ босимини р 2 гача ўзгартирайлик. Натижада газ ҳажми ҳам ўзгаради, унинг қийматини V' деб белгилайлик. Мазкур изотермик процесо учун Бойль—Мариотт қонуни ўринли, яъни Бундан (12) ифодани ҳосил қиламиз. Иккинчи процессда босимни ўзгартирмасдан сақлаган ҳолда (р 2 = соnst) температурани Т' 2 гача орттирамиз. Натижада газ V 2 ҳажмгача изобарик равишда кенгаяди. Гей-Люссак қонунига асосан муносабатни ѐза оламиз. Бундан (13) ифода вужудга келади. (12) ва (13) ларни таққослаб тенгликни ѐзишимиз мумкин. Бу тенгликни қуйидаги шаклга келтирайлик: Демак, ўзгармас массали газ учун босим ва ҳажм кўпайтмасининг термодинамик температурага нисбати ўзгармас миқдор бўлар экан, яъни (14) Фойдаланилган адабиётлар: 1. Омил Аҳмаджонов Физика курси I-том; 2. Омил Аҳмаджонов Физика курси III-том. Download 246.23 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling