Molekulyar fizikanın və termodinamikanm əsasları

Şarl qanunu. Bu qanun sabit həcmdə verilmiş kütləli ideal qazın təzyiqinin onun mütləq temperaturu ilə düz mütənasib olduğunu göstərir

Yuxarıdakı hala analoji olaraq bu qanunu da

kimi yazmaq olar. Buradan görünür ki, təzyiqin termik əmsalı olan

Olur.

Sabit həcmdə ideal qazın bir haldan digər hala keçməsi izoxorik proses adlanır. Yuxarıda baxılan qanunlar ideal qazın parametrlərindən biri sabit qalmaqla gedən prosesləri ifadə edir. Belə proseslər izoproseslər adlanır. Ümumi halda təzyiq, həcm və temperatur dəyişməklə ideal qaz bir termodinamik haldan digərinə keçə bilər. Tutaq ki, ideal qaz P₁, V₁, T₁ parametrləri ilə təyin olunan haldan P₂, V₂, T₂ halına keçir. Bu prosesin iki mərhələdə getdiyini qəbul edək. Birinci mərhələdə qazın təzyiqi sabit qalır, temperaturu T₂-yə qədər dəyişir, həcmi V´ olur və qaz P₁, V, T₂ halına keçir. Bu mərhələ üçün Gey-Lyüssak qanununa görə

yazmaq olar. İkinci mərhələdə proses izotermik gedir; həcm V´-dən V2-yə, təzyiq isə ona uyğun olaraq P1-dən P2-yə qədər dəyişir. BoylMariott qanununa əsasən bu proses

kimi ifadə olunur. Təsvir olunan iki mərhələdə gedən proseslərin nəticələrini ümumiləşdirsək, yəni Gey-Lyüssak qanununun ifadəsini Boyl-Mariott qanununun ifadəsində yerinə yazsaq

alarıq. Buradan görünür ki, ideal qazın ixtiyari termodinamik tarazılıq halı üçün

münasibəti sabit qalır. Bu münasibət Klapeyron tənliyi adlanır. Göründüyü kimi bu kəmiyyətlər eyni vahidlər sistemində hesablandıqda B sabitinin ədədi qiyməti qazın miqdarından asılı olur. Avoqadro qanununa görə bütün qazların bir kilomolu normal şəraitdə, yəni 1 atm təzyiqdə və 273,15 K temperaturda 22,4 m³ həcm tutur. Klapeyron tənliyində Avoqadro qanununu nəzərə alsaq, onda hökm etmək olar ki, B sabiti bütün qazlar üçün eyni qiymətə malik olacaqdır. Bu sabit universal qaz sabiti adlanır və R ilə işarə olunur. Bu işarələməni nəzərə alsaq Klapeyron tənliyi aşağıdakı şəklə düşər:

Burada V₀ – normal şəraitdə bir mol qazın həcmidir. Molların sayını

ilə göstərsək, onda ixtiyari həcmdə olan ideal qaz üçün

yazmaq olar. Bir mol qazın kütləsi M olarsa, onda m kütləli qazda olan molların sayı

olar. Bu ifadəni axırıncı tənlikdə yerinə yazsaq

alınar. Axırıncı ifadələr ideal qazın hal tənlikləri olub, MendeleyevKlapeyron tənliyi adlanır.

Mendeleyev-Klapeyron tənliyinin üstünlüyü ondadır ki, o, ixtiyari termodinamik tarazılı hal üçün doğrudur. Sistemin bir termodinamik haldan digərinə hansı proseslərlə keçməsinin əhəmiyyəti yoxdur. Mendeleyev-Klapeyton tenliyindən parametrlərin birini sabit saxlamaqla izoproseslərin qanunlarını almaq olar:



alınır.