Umumiy fizika kursidan praktikum o’quv qo’llanma
Download 5.01 Kb. Pdf ko'rish
|
UMUMIY FIZIKA KURSIDAN PRAKTIKUM OQUV QOLLANMA
Qisqacha nazariya: Ideal gazning muhim xossalaridan biri, temperatura absolyut
nolga yaqinlashganda ham, uning kondensirmasligi hisoblanadi. Bunday gaz tabiatda mavjud emas, chunki past temperaturalarda ham bunday gaz chiziqli oʻlchamlari orasidagi oʻrtacha masofaga nisbatan ancha kichik boʻlgan zarrachalardan tashkil topgan va ular faqat elastik toʻnashishlardan tashqari bir biri bilan ta′sirlashmaydi. Ideal gaz oʻzgarmas temperaturada siqilsa, uning bosimi hajmga teskari proporsional tarzda oshadi (31-rasmga qarang). Ideal gazning bosimi p, temperaturasi T va molyar hajmi V orasidagi munosabatlar ideal gazlar uchun asosiy tenglama bilan ifodalanadi: 𝑝𝑉 = 𝑅𝑇 (2.35) bu yerda R = 8.314 J/(mol ⋅K) – universal gaz doimiysi. Koʻpchilik real gazlarning xossalari ideal gaz xossasiga yaqin boʻladi, agarda ular kondensasiya yoki suyuqlanish temperaturasidan yetarli darajada yiroq holatda boʻlsa, masalan atmosfera bosimidagi xona temperaturasida. Gaz temperaturasi kondensasiya temperaturasiga yaqinlashganda, ya′ni yuqori p bosimda yoki past T temperaturada, uning xossalari ideal gaz xossalaridan ancha chetlashadi. Gazning zichligi ortganda ularning molekulalari orasidagi oʻrtacha masofa haddan tashqari kichik boʻladi. Real gazlarning oʻzini tutishi taxminan van der Vaals tenglamasi orqali ifodalanadi: (𝑝 + 𝑎 𝑉 2 )(𝑣 − 𝑏) = 𝑅𝑇 (2.36) 102 Bu tenglamadagi van der Vaals konstantalari a, b gaz holatiga bogʻliq va gaz zarrachalarining oʻzaro tortilishini hamda ularning effektiv hajmlarini xarakterlaydi. 32-rasmda real gazning pV diagrammadagi izotermalari keltirilgan. Gorizontal urinmasi burilish nuqtasi kabi aniqlanadigan izoterma oʻzgacha ahamiyatga ega. Bu nuqta kritik nuqta deb ataladi; bu nuqtaga mos kelgan bosim qiymati pc kritik bosim deb, molyar hajm kritik hajm Vc deb va temperatura T kritik temperatura Tc deb ataladi. Kritik temperaturadan yuqorida barcha bosimlarda modda gazsimon holatda boʻladi va izotermalar van der Vaalsa tenglamasiga mos kelib, ideal gaz uchun asosiy tenglamaga yaqinlashadi. Kritik temperaturadan pastda vaziyat ancha murakkab. Agar hajm yetarli darajada katta boʻlsa (32-rasmdagi shtrixlangan sohadan oʻngda), modda gazsimon holatda boʻladi va bugʻ deb hisoblanadi. Juda kichik hajmlarda (shtrixlangan sohadan chapda) gaz suyuqlikga oʻtadi va amalda siqilmas boʻladi. Shtirixlangan soha suyuqlik-bugʻ aralashmasiga mos kelib, u yerda bugʻ proporsiyasi chapdan oʻnga ortib boradi. Bu van der Vaals tenglamasining voqyelikdan chetlanishidir: doimiy temperaturada hajmning oʻzgarishi aralashmadagi bugʻ proporsiyasi bilan oʻzgaradi, ammo uning bosimi emas. Shtrix chiziqlar bilan chizilgan chiziqlarning bir qismi van der Vaals tenglamasiga mos keladi va ular gorizontal chiziqlar bilan 31-rasm. Ideal gaz uchun izotermalar bilan pV diagrammalar. 32-rasm. Real gazning izotermalar bilan pV diagrammasi. Suyuqlik-bugʻ aralashmasi diagrammaning boʻyalgan sohasida mavjud. 103 almashtirilishi kerak. Ular shunday bugʻ bosimiga mos keladiki, bunda bugʻ va suyuqlik bir biriga nisbatan muvozanatda boʻladi. Suyuqlik va gaz turli solishtirma ogʻirlikka egaligi sababli, odatda ular ogʻirlik kuchi ta′sirida bir biridan ajraladi. Temperatura ortishi bilan bugʻning zichligi ortadi, shu vaqtda esa, suyuqlikning zichligi kamayadi. Kritik temperaturada bu solishtirma ogʻirliklar tenglashadi va shu sababli suyuqlik bilan bugʻni bir biridan farq qilib boʻlmay qoladi, ya′ni ular toʻliq aralashgan boʻladi. Aralashma kritik temperaturaga yaqinlashganligi sababli, barokamera chegarasida yorugʻlikning sochilishi oʻta yuqori darajaga erishadi. Bu holisa kritik opalessensiya deb ataladi, va u zichlikning oʻzgarishidan kelib chiqib, kritik temperatura yaqinida jiddiy ortadi, chunki siqiluvchanlik katta va zichlik oʻzgarishining qarshiligi kichik boʻladi. Toʻlqin uzunligi kichik boʻlgan yorugʻlik sochiladi, bu vaqtda esa toʻlqin uzunligi uzun yorugʻlikning tarqalishi davom etadi. Kritik temperaturani kuzatish uchun moʻljallangan barokamera bu hodisalarni bizga namoyish qilish uchun imkon beradi. Barokameraning qobigʻi issiq suv yoki bugʻ bilan qizdiriladi. Yuqori bosimga chidamli boʻlgan ikkita yassi shisha darcha vazifasini oʻtaydi va qizdirishda hamda xuddi shuningdek, sovushda temperatura kritik temperaturadan T ortganda, barokameradagi moddaning oʻzini tutishini kuzatishga imkon beradi. Hodisani bevosita barokamerada kuzatish yoki devorga proyeksiyalash mumkin. Barokamera oltingugurt geksoxloridi 𝑆𝐹 6 bilan toʻldiriladi. Xona temperaturasida uning kritik zichligi qiymati (ya′ni kritik hajmning aksi) suyuqlik va gazlar zichliklarining qiymatlariga deyarli teng. Qizdirishda sistema kritik nuqta orqali oʻtishi uchun, barokamera yarmigacha xona temperaturasida suyuq gaz bilan toʻldiriladi. 𝑆𝐹 6 kritik temperaturada quyidagi termodinamik oʻzgaruvchilarga ega: Kritik temperatura: 𝑇 𝑐 = 318.7 K Kritik bosim: 𝑝 𝑐 = 37.6 bar, Kritik molyar hajm: 𝑉 𝑐 = 200 cm 3 /mol Download 5.01 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling