Kristallogidratlarning hosil bo‘lish issiqliklarini o‘rganish. Reja
Download 339 Kb.
|
Fizik kimyo kursishi Haitova Komila
- Bu sahifa navigatsiya:
- I BOB. ASOSIY QISM I.1. Moddalarning erish issiqlik jarayonlari va xarakteristikasi Tuzning erish issiqlik jarayonlari va uni aniqlash.
Kursi ishi tuzilishi: ushbu kurs ishi tuzilishi III ta asosiy bobni tashkil qiladi. Kurs ishi kirish qismida mavzuning dolzarbligi, zarurati, obyekti, predmeti, vazifalari ilmiy yangiliklari berilgan. I bob asosiy qism deb ataladi. 3 ta qismdan iborat. II bob tajribaviy qism bo’lib 3 qismdan iborat kurs ishi oxirida xulosa va foydalanilgan adabiyotlar ro’yxati keltirilgan. Kurs ishi 30 betdan iborat.
I BOB. ASOSIY QISM I.1. Moddalarning erish issiqlik jarayonlari va xarakteristikasi Tuzning erish issiqlik jarayonlari va uni aniqlash. Tuzlar suvda eriganda issiqlik yo yutiladi, yoki chiqadi. Modda xolati o`zgarganda va ximiyaviy reaksiya bo`lganda chiqadigan issiqlik effektini termoximiya o`rganadi. Rus akademigi G.I.Gess kashf qilgan qonun termximiyaga asos soladi. Bu qonunga muvofiq, revksiyaninig issiqlik effekti o`zaro taьsir etuvchi moddalarntng dastlabki va oxirgi holatlariga bog’liq bo`lib, shu moddalarning bir holatdan boshqa holatga qanday yo`l bilan o`tganiga bog’liq emas. Modda o`zgarishining issiqlik effektinii bevosita aniq o`lchab bo`lmaydigan hollarda shu qonundan foydalanib, uning qiymati hisoblab topiladi. Masalan, kristallogidrat hosil bo`lshida chiqadigan issiqlik qiymatini bevosita aniq o`lchash qiyin, chunki suvsiz qattiq modda bilan suvda kristallogidratlar hosil bo`lish reaksiyasi dastlab suvsiz modda kristallchalari sirtqi qavatlarida suv bilan ta’sir etib bo`lguncha tez boradi, keyin esa reaksich juda sekinlashib qoladi Bundan tashqari, modda suvdv erishi natijasida jarayon juda murakkablashib ketadi. Ammo termoximiyaning asosiy qonunidan foydalanib, krisstallogadrat hosil bo`lish issiqligini bilvosita yo`l bilan hisoblab topish mumkin; bunig uchun suvsiz tuz hamda kristallogidratning erish issiqligi o`lchanadi va birinchi qiymatdan ikkinchi qiymat ayirib tashlanadi. Tuz suvda eriganda quyidagi jarayonlar bir vaqitda boradi:1.ionlarning krstall panjarasi buziladi . Bunda Q1 teng miqdorda issiqlik yutiladi. 2. Ionlar gidratlanadi, bunda Q2 teng miqdorda issiqlik chiqadi. Tuzning erish issiqligi jarayolar issiqlik effektining algebraik summvsiga teng: Qerish = Q2 + Q1 Kristall panjarasi mustaxkam bo`lgan va eritma sust gadratlanadigan moddalar eriganda issiqlik yutiladi. Kristall panjarasi mustaxkam bo`lmagan yoki eritmada kuchli gidratlangan (masalan, N + va ON- ) ionlnr hosil qiladigan moddalar eriganda esa issiqlik chiqadi. Eritiladigan bir molь moddaga to`g’ri keladigan erituvchining miqdori oshirilsa, moddaning erish issiqligi ko`tariladi. Agar bir molь moddaga 100-300moldan ko`proq erituvchi to`g’ri kelsa, eritma yana suyultirilishi baoan erish issiqligi qiymati sezilar-sezilmas o`zgaradi. Bir molь modda erituvchida yutiladigan yoki ajralib chiqadigan issiqlik miqdori erish issiqligi deyiladi, erituvchidan shuncha miqdorda olingan bo`ladiki, erituvchidan yana qo`shilishi bilan issiqlik effekti o`lchab bo`lmaydigan darajada o`zgaradi. Ichki energiya, ish va issiqlik orasidagi o‘zaro bog‘lanish termodinamikaning birinchi qonuni asosida o'matiladi. Termodinamika birinchi qonunining bir necha ta’riflari bolib, ular o'zaro ekvivalent va bir-biridan kelib chiqadi. Agar ulardan birini boshiang'ich deb olsak, boshqalari uning xulosasi sifatida paydo bo'ladi. Termodinamikaning birinchi qonuni energiyaning saqlanish qonuni bilan bevosita bog‘langan: har qanday izolyatsiyalangan sistemada energiya zaxirasi doimiydir. Ushbu ta’rifdan energiyaning turli ko'rinishi bir-bii*iga qat’iy ekvivalent miqdorda ortishi kelib chiqadi. Termodinamikaning birinchi qonunini quyidagicha ta’rif22 lash ham mumkin: energiya sarf qilmasdan turib, ish bajaraoladigan mashina yasab bo‘lmaydi. Texnika rivojlanishining boshlangich davrida energiya sarflamasdan turib, foydali ish beradigan mashinani yaratish g‘oyasi pay do boMgan edi. Hozir bunday mashina birinchi tur abadiy dvigatel, ya’ni “perpetinm mobile” deb ataladi. Termodinamikaning ikkinchi qonuni bay on etilayotganda boshqa bir fantastik mashina-ikkinchi tur abadiy dvigatelni yaratib bo‘lmasligi haqida to‘xtab o‘tamiz. Kimyoviy termodinamika uchun juda ham muhim bo‘lgan ta’riflardan biri ichki energiya orqali ifodalanadi: ichki energiya holat funksiyasi bo‘lib, uning o‘zgarishi jarayonning yo‘liga bog‘liq bo'lmasdan, sistemaning boshlang'ich va oxirgi holatlarigagina bog‘liqdir. Sistema ichki energiyasining o‘zgarishi d£7 atrof muhit bilan issiqlik О va ish FFalmashinish hisobiga sodir bo‘ lishi mumkin. Agar sistema olgan issiqlikni va sistema bajargan ishni musbat desak, unda termodinamikaning birinchi qonunidan sistemaning tashqaridan olgan issiqligi ichki energiyaning o‘zgarishiga va sistema bajargan ishga sarflanadi. Termodinamika birinchi qonunini matematik nuqtai nazardan integral ko'rinishda 0 = M7 + W (1.9) differensial ko‘rinishda 6 Q = d U + № (1.10) va faqat tashqi bosimga qarshi kengayish ishi bajarilayotgan xususiy hoi uchun bO = dU + pdV (LI 1) ko‘rinishlarda analitik ifodalash mumkin. (1.10) va (1.11) tenglamalarda dU sistema ichki energiyasining to4iq differensialidir, to'liq differensialning xossalari esa, holat funksiyasining xossalariga mos keladi. Bunda funksiyaning o'zgarishi faqat boshlang'ich va oxirgi shartlarga bog'liqligini va jarayonning yo‘liga bog'liq emasligini ta’kidlab o'tamiz. Ichki energiyadan farqli, issiqlik va ish holat 23 funksiyalari emas, ular jarayonning yo4liga bog4liq, ammo ularning ayirmasi jarayonning yo'liga bog4liq emasligi yuqorid tenglamalardan kelib chiqadi. Termokimyoviy va termodinamik hisoblarda gazsimon, qattiq va suyuq jismlarning issiqlik sig4imlaridan foydalaniladi. Bir birlik moddani IK ga isftish uchun zarur bo4lgan issiqlik miqdori issiqlik sig'imi deyiladi. Solishtirma va molyar issiqlik sig'imiari bor. Fizik-kimyoviy va termodinamik hisoblarda molyar issiqlik sig4imlaridan foydalaniladi. Gazsimon moddalar uchun o4zgarmas hajmdagi Cv va o4zgarmas bosimdagi Cp issiqlik sig'imlari farqlanadi. Dyulong va Pti qonuni kristall oddiy moddalarning (metallarning) issiqlik sig4imi Cvbir xil va taxminan~6,4 kali/(g.atom.grad) ga tengligini ko'rsatadi. Ammo Dyulong va Pti qonuni taxminiydir. Bundan tashqari, Dyulong va Pti bo;yicha issiqlik sig'imi haroratga bog'liq emas. Ushbu qonun faqat yuqori haroratlardagina to4g£ri natijalarga olib keladi. Harorat pasayganda, ayniqsa absolyut nol yaqinida. kristall moddalarning issiqlik sig'imi C, keskin kamayadi. Juda kichik haroratlarda kinetik nazariyaning xulosalaridan foydalanib bo'lmaydi. Ushbu natijalarni kvant nazariyasi asosidagina tushuntirish mumkin. 1907- yilda Eynshteyn kvant nazariyasini qattiq jismlarning issiqlik sig4imlarini hisoblash uchun qo4llagan. Keyinchalik Debay uni rivojlantirgan va tajriba bilan juda yaqin natijalarni olgan. Eynshteyn va Debay formulalaridan turli qattiq moddalar uchun C. ni yetarli aniqlikda hisoblash mumkin. Cv ning qiymatlaridan empirik tenglamalar yordamida С ni topish mumkin (masalan, Cp=Cv+aT3'2 tenglamadan). Suyuqliklar uchun issiqlik sig4imi nazariyasi hozircha yaratilmagan bo4lib, faqat ayrim qonuniyatlar mavjud. Suyuqliklaming issiqlik sig4imi qattiq moddalarnikidan yuqori. Suyuqliklar kichik haroratlar oralig'ida mavjud bo'lganligi sababli ularni issiqlik sig'imlarining haroratga bog" liqligini hisobga olmasa ham bo4ladi (juda ham aniq bo'lmagan hisoblarda). Chin va o'rtacha issiqlik sig4imlari mavjud. 1.10. Issiqlik sig‘imi va uning haroratga bog‘liqIigi 33 1 mol moddaga berilishi kerak boigan cheksiz kichik issiqlik miqdorini haroratning cheksiz kichik ortishiga nisbati chin molyar issiqlik sig ‘imi deyiladi: С = SQ/dT, J/(mol'K) (1.82) 1 mol moddaga berilgan ma’lum miqdordagi issiqlikni T2-T} haroratlarning farqiga nisbati T1 dan T2 gacha bo‘lgan haroratlar oraligcidagi o‘rtacha molyar issiqlik sigHtni С deyiladi: С = Q/T2-T/ (1.83) O'zgannas hajmda jismga uzatilgan issiqlik miqdori uni ichki energiyasining ortishiga teng: QV= A U (1.84) O'zgaimas bosimda jismga uzatilgan issiqlik miqdori uning entalpiyasi ortishiga teng: Q = bH (1.85) Bundan o‘zgarmas hajm va bosimda chin molyar issiqlik sig‘imi uchun: С = (ди/дТ)^ С = (дН/дТ)р (1.86) ■ • . kelib chiqadi. Agar hajm va bosimning o‘zgarmasligi ko‘rsatilgan bo'lsa, hai*oratbo‘yichaxususiy hosilani to4liqdifferensial bilan almashtirsa bo‘ladi va n моль modda uchun: V= const da: dQv= dU = nCvdT (1.87) p = const da: dO = dH = nC dT (1.88) deb yozish mumkin. Yoki integral ko‘rinishda: Agar ko'rilayotgan haroratlar oralig4ida issiqlik sig‘Lmini o‘zgarmas deb (taqriban) hisoblasak, Qv = A U = nCv(Tf T); Qp = АЯ = nCp(T2-T) (1.90) Hisob-kitoblarda Cp ni tajribada aniqlangan Cv ning qiymatlari bo'yieha va aksincha, topiladi. Buning uchun (С - СJ issiqlik sigcimlarning farqini bilish kerak. Buning uchun #=£/+/? Ftenglamadan harorat bo'yicha (p^const da) xususiy hosila olamiz (/ mol modda uchun): (dH/dT)p = (dU/dT) +p(d V/dT)p (1.91) kelib chiqadi. Yuqoridagi Cr=(dU/dT)v; C=(dH/dT)p tenglamalardan С -С = (дН/дТ)р (ди/дТ)у (1.92) hosil qilamiz va (I. 91) qiymatni (I. 92) ga qo‘ysak: С -С = (ди/дТ)р-(ди/дТ)+р(дУ/дТ)р (1.93) hosil bo'ladi. Qattiq va suyuq moddalar uchun C - Cv farq kichik, chunki ularning hajmlari harorat ta’sirida deyarli o4zgarmaydi. Gazlar uchun С - CKfarq katta va uni hisobga olish kerak. Ideal gazning ichki energiyasi hajm va bosimga bog‘liq emas. Shiming uchun (1.93) tenglamaning o‘ng taiafidagi 1- va 2-xadlar orasidagi farq nolga teng. 1 mol ideal gazning holat tenglamasini T bo‘yicha differensiallasak, (dV/dT)p = R (1.94) kelib chiqadi. Ushbu (1.94) tenglamani (1.93) ga qo‘yib, ideal gaz uchun С - Cv = R = 8,3 J4 J/(mol K) ni hosil qilamiz. Termodinamik hisoblarda reaksiyada qatnashayotgan moddalarning issiqlik sig'imini va uning haroratga bog'liqligini bilish kerak. Turli haroratlar uchun issiqlik sig'imi tajribada aniqlanadi yoki nazariy hisoblanadi. 35 Issiqlik sig4mining turli haroratlardagi tajribaviy qiymati quyidagi empirik darajali qatorlar bilan ifodalanadi (interpolyasion tenglamalar): С = а+вТ+с/Т2 p yoki Cp = a+eT+cF+dT3 bu yerda: а, в, с, с, d - empirik konstantalar. Ideal gazning o‘zgarmas hajmdagi molyar issiqlik sigcimini quyidagicha ifodalash mumkin: С = C .+ C ,+C , +C . (1.97) v 11. ayl. tehr. el.oUsh ^ ' bu yerda: C7 - molekulalaming ilgarilanma harakati bilan bog'liq bo‘lgan gazning issiqlik sig‘imi; C ^ — molekul a laming aylanma harakati bilan bog‘liq issiqlik sig‘imi; C(ehr- molekulalardagi atomlarning tebranma harakati bilan bog‘liq issiqlik sig'imi; Cg/ о 'ash— molekulalardagi elektronlaming o‘tishi bilan bogiiq issiqlik sig‘imi. Elektronlarning yuqoriroq energiyali pog‘onaga oHishi nisbatan yuqori haroratlai*da sodir bo'ladi (2000K dan katta). Bunday haroratlar bilan amalda duch kelmaganligimiz sababli (1.97) dagi oxirgi qo‘shiluvchini e’tiborga olmasak bo‘ladi. Molekulyar-kinetik nazariyaga binoan 1 mol gaz uchun 1 ta erkinlik darajasiga to‘g4ri keladigan issiqlik sig4imi - ^ g a teng. Molekulyar kinetik nazariyada erkinlik darajasi deb, molekulaning murakkab harakatidagi alohida ajratib qarash mumkin bo4lgan mustaqil harakat turlarining soni tushiniladi. Gazlaming molekulalari 3 ta ilgarilanma erkinlik darajasiga (3 ta perpendikulyar yo4nalishlardagi koordinata o4qlari) ega. Shuning uchun gazning molyar issiqlik sig‘imi —Rga teng (1-95) (1.96) 36 (ilgarilanma harakat uchun). Chiziqli bo‘lmagan ko‘p atomli molekulalar 3 ta ilgarilanma erkinlik darajasidan tashqari 3 ta aylanma erkinlik darajasiga ega. Shuning uchun ko‘p atomii chiziqli bo‘lmagan molekulalardan iboral gazning molyar issiqlik sig‘imi ga teng. 2 atomli va 3 atomli chiziqli molekulalar 2 ta aylanma erkinlik darajasiga ega, chunki atomlaming markazidan o‘tuvchi o‘qning atrofidagi molekulaning inersiya momenti juda kichik va uni hisobga olmasa ham bo‘ladi. Shuning uchun chiziqli molekulalardan iborat aylanma harakat bilan bogMiq gazning issiqlik sig'imi R ga teng. Shunday qilib, chiziqli boimagan molekulalarning molyar issiqlik sig‘imi Cy = 3R+CKbr (1.98) va chiziqli molekulalar uchun C„ = f « + С * . (1.99) boUadi. Molekuladagi atomlarning tebranma harakati bilan bog‘liq ЬоЧgan gazning issiqlik sig‘imi C(ehr kvant mexanika qonunlariga bo‘ysinadi va energiyaning erkinlik darajalari bo‘yicha teng taqsimlanish qonuniga bo'ysinmaydi (juda kichik haroratda molekulaning aylanma harakati ham molekulyar-kinetik nazariyaga bocysinmaydi). Gazning Ctehr bilan bog‘liq issiqlik sig‘imi Eynshteyn keltirib chiqargan tenglama yordamida hisoblanadi (ushbu mavzu kvant mexanikada batafsil yoritiladi) Erish — moddalarning issiqlik taʼsirida qattiq (kristall) holatdan suyuq holatga oʻtish jarayoni. Sof moddalarning E. jarayoni E. trasiga bogʻliq. E. vaqtida qattiq holatdagi atomlarning joylashish tartibida fazoviy kristall panjara buziladi. Kristallda atomlar muvozanat vaziyatlari atrofida tebranadi. temperatura koʻtarilgan sari tebranishlar amplitudasi ortib boradi va muayyan kritik kattalikka yetadi, shundan keyin panjara buziladi. Qattiq qotishmalar maʼlum temperatura oraligʻida eriydi. Amorf qattiq moddalar temperatura orta borishi bilan yumshab, asta-sekin suyuq holatga oʻtadi. Modda eriganda hajmi kengayadi, bosim oshishi bilan E. temperaturasi ham ortib boradi. Ayrim moddalar (muz, metall va metalloid) eriganda hajmi kichrayadi va bosim ortishi bilan E. temperaturasi pasayadi. Molekulyarkinetik tasavvurlarga binoan, moddaning qattiq holatdan suyuq holatga oʻtishida kristall panjaraning buzilishi uchun yetarli miqdorda energiya berilishi zarur. E. jarayonida moddaga tashqaridan beriladigan energiya uning temperaturasi ortishiga emas, balki kristall panjarasini buzishga sarflanadi. E. tabiatda (Yer sirtida qor va muzlarning, Yer qaʼrida minerallarning erishi), fan va texnikada (sof metall va qotishmalar ishlab chiqarishda) katta ahamiyatga ega. Issiqlik sig‘imi moddalarning asosiy issiqlik saqlovchi xususiyatlaridan biridir. Moddalarning termodinamik xossalarini hisoblashda, ularning tozalik darajasini aniqlashda, kimyoviy jarayonlarning issiqlik balansini tuzishda, issiqlik tashuvchilarning maqbul tarkibini tanlashda issiqlik sig‘imi haqida bilish zarurdir. Ma’lumki, sistema tomonidan issiqlik yutilsa uning harorati oshadi, shuning uchun yutilgan issiqlik miqdori – δQ bilan sistema haroratining ko‘tarilishi dT orasidagi proporsionallik koeffitsiyenti issiqlik sig‘imi deyiladi va u quyidagicha ifodalanadi: (I.10) bu yerda: x – tajriba bajarilayotgan muayyan sharoitni ko‘rsatada (misol bosim, hajm va shunga o‘xshash sharoitlar), δQ−cheksiz kichik miqdordagi issiqlikning o‘zgarishi. Tajribalarda haqiqiy va o‘rtacha issiqliq sig‘imi haqida gapiriladi. Yuqorida keltirilgan (I.10) ifoda haqiqiy issiqlik sig‘imini ko‘rsatib, sistemada cheksiz kichik harorat o‘zgarishini bildiradi. Sistemada agar T2 > T1 farqqa harorat o‘zgarganda T1 va T2 haroratlar oralig‘idagi sistemaning issiqlik sig‘imi o‘rtacha issiqlik sig‘im deyiladi va u quyidagicha ifodalanadi: 17 (I.11) bu yerda: Q−sistemani T1 dan T2 gacha qizdirish uchun kerak bo‘ladigan issiqlik. Shunday qilib, modda haroratini bir gradusga ko‘tarish uchun beraladigan issiqlik miqdori uning o‘rtacha issiqlik sig‘imi deyiladi. O‘rtacha va haqiqiy issiqlik sig‘imlari o‘zaro bir-biri bilan quyidagicha bog‘liq bo‘ladi: (I.12) Issiqlik sig‘imining o‘lchov birligi J·K −1 (yoki kal·K −1 ). Odatda issiqlik sig‘imi moddaning muayyan massasiga yoki miqdoriga tenglashtirib hisoblanib, grammda yoki molda olinadi. Shuning uchun solishtirma issiqlik sig‘imi J·K −1 ·g −1 , molyar issiqlik sig‘imi esa J·K −1 ·mol−1 o‘lchov birliklariga ega. Issiqlik sistemaning holat funksiyasi bo‘lmaganligi sababli, issiqlik sig‘imi ham holat funksiya bo‘la olmaydi va uning qiymati sistemada sodir bo‘ladigan issiqlik almashinuviga bog‘liq bo‘ladi. Ammo, amaldagi juda muhim sharoitlarda o‘zgarmas bosim va ‘zgarmas hajmlarda issiqlik sig‘imi sistemaning holat funksiyasiga aylanadi va bunday holatlar quyidagicha ifodalanadi: (I.13) va (I.14) bu yerda: CV va CP − mos ravishda o‘zgarmas hajm va o‘zgarmas bosimlardagi issiqlik sig‘imlari, U – ichki energiya, H – sistema entalpiyasi. va nisbatlar kalorimetr yordamida tajribalarda aniqlanadi. Ko‘p hollarda jarayonlarni hisoblashda CP - CV farqni bilish yetarlidir. CP - CV farq termodinamikaning matematik apparati yordamida aniqlanadi. (I.13) va (I.14) tenglamalardan foydalanib izoxor va izobar issiqlik sig‘imlari uchun quyidagi ifodani yozish mumkin: (I.15) 18 Sistemaning ichki energiyasini bir tomondan T va V larning, ikkinchi tomondan T va p larning funksiyalari ekanligini bilgan holda quyidagi nisbatni yozamiz: (I.16) bu ifodadan p = const bo‘lgan sharoit uchun quyidagi tenglik kelib chiqadi: (I.17) Agar (I.17) tenglama (I.16) ifodaga qo‘yilsa, u holda izobar va izoxor issiqlik sig‘imlarini bir-biriga bog‘lovchi tenglama kelib chiqadi: (I.18) Muvozanatli jarayonlar uchun termodinamikaning birinchi va ikkinchi qonunlarini umumlashtiruvchi tenglama quyidagicha ifodalanadi: dU=TdS – pdV (I.19) bu tenglamadan T = const holat uchun (I.20) hosil bo‘ladi. Maksvell tenglamalari asosida (I.21) u holda (I.22) kelib chiqadi. Bu ifoda sistemaning izotermik kengayishidagi yashirilingan issiqlikni tajribalarda o‘lchash mumkin bo‘lgan kattaliklar orqali aniqlash imkonini beradi. (I.21) va (I.22) tenglamalardan foydalanib (I.15) ifodani quyidagicha yozish mumkin: (I.23) (I.23) ifodadan ideal gazlarning turli sharoitlardagi issiqlik sig‘imlarini bog‘lovchi Mayer tenglamasini keltirib chiqarish mumkin: (I.24) yoki 1 mol gaz uchun: (I.25) bo‘ladi. Eyler nisbatlaridan foydalanib p, V va T lar uchun quyidagilarni yozish mumkin: 19 (I.26) (I.27) Issiqlik sig‘imini hisoblash Har qanday termodinamik funksiyaning haroratga bog‘liqligini (issiqlik effekti, entropiya o‘zgarishi, izobar potensial o‘zgarishi) hisoblash uchun reaksiyaga ishtirok etayotgan moddalarning issiqlik sig‘imlarini bilish zarur. Issiqlik sig‘imi qiymati amalda T va Cx larni o‘lchash orqali aniqlanadi (x = p, V). Tajriba natijalarini turlicha hisoblash mumkin (Debay va Eynshteyn funksiyalari orqali va boshqa usullar). Eng ko‘p ishlatiladigan usul bu issiqlik sig‘imining harorat qatoridir. Issiqlik sig‘imlarini aniqlashda kalorimetrik o‘lchashlar aniqroq natija beradi. Issiqlik sig‘imi ko‘pincha harorat qator yordamida beriladi va bu qator Mayer qatori orqali ifodalanadi. Bu qator fizik ma’noga ega emas, faqat hisoblash natijalarining aniq qiymatini olishga qo‘llaniladi. (I.28) Bu tenglama haroratning keng sohasida issiqlik sig‘imga bog‘liqligini ko‘rsatadi. Yuqori haroratlarda tenglamaning o‘ng tomonidagi uchinchi qo‘shiluvchi kichik qiymatni qabul qiladi va bog‘liqlik chiziqlik ko‘rinishga ega bo‘ladi, past haroratlarda esa uchinchi qo‘shiluvchi katta ta’sir ko‘rsatib, issiqlik sig‘imining haroratga bog‘liqligi egri chiziq tuzilishiga ega bo‘ladi. Ko‘pincha issiqlik sig‘imining haroratga bog‘liqligi (I.29) tenglama orqali ifodalanadi. Ammo yuqori haroratlarda bu bog‘liqlik tajriba natijalaridan farq qiladi. Shuningdek ko‘pchilik hollarda uchinchi qo‘shiluvchi manfiy qiymatni qabul qiladi bu esa o‘z navbatida ma’noga ega emas. Agar manbalarda moddalarning issiqlik sig‘imlari haqida kattaliklar keltirilmagan bo‘lsa, u holda issiqlik sig‘imlar quyidagi usullar yordamida aniqlanadi. 20 T 0 Issiqlik sig‘imi yordamida termodinamik funksiyalarni hisoblash Berilgan harorat oralig‘ida fazaviy o‘tish holati kuzatilmagan toza kristall moddaning standart entropiyasi va entalpiyasining o‘zgarishi quyidagi formulalar yordamida hisoblanadi ifodadagi entropiya – S0 0 moddaning T=0 K dagi entropiyasidir. Issiqlik sig‘imining haroratga bog‘liqligi orqali sistemaning entalpiyasi va entropiyasini hisoblash uchun (I.30) va (I.31) ifodalarni integrallash kerak bo‘ladi. Moddalarning issiqlik sig‘imini o‘lchashda oddiy adiabatik kalorimetrdan foydalanish mumkin. Bu usulning mohiyati turli boshlang‘ich haroratga ega bo‘lgan ikki suyuqlik orasida issiqlik almashuvi (aralashish usuli) natijasida sistema harorati o‘zgarishini o‘lchashdan iborat. Aralashish usulida kalorimetrda m1 massaga va T1 haroratga ega bo‘lgan suvga m2 massaga va T2 haroratga ega aniqlanayotgan modda kiritiladi. Issiqlik almashuvi natijasida kalorimetrda harorat T3 ga teng bo‘ladi. Issiqlik sig‘imini aniqlash uchun quyidagi issiqlik balansi tenglamasi tuziladi. Kalorimetrik sistemaning issiqligi quyidagiga teng bo‘ladi: Q = (T3 – T1) (I.32) Issiqlik miqdori qizdirilgan manbadan issiqlikning sovuq manbaga berilishiga teng. Q = mx*cx(T2 – T3) (I.33) Bu ikkala tenglamalarni birgalikda yechibnoma’lummoddaning solishtirma issiqlik sig‘imini (cx) topish mumkin. Download 339 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling