studieren die physikalischen Eigenschaften des Gases
Geschichte der wissenschaftlichen Entdeckung beginnt oft mit der Tatsache, dass die "richtige" Person am richtigen Ort zur richtigen Zeit.Dies ist, was sich mit der Untersuchung von Gasen passiert.Französisch Physiker, Chemiker, wurde Ingenieur Serge Charles interessiert an Luftfahrt.In dieser Hinsicht war es notwendig, die Temperaturabhängigkeit der Druckluft zu studieren.Natürlich hat die Wärme immer das erste Werkzeug von Forschern.Dennoch, eine leistungsstarke, einfach, um die Energiequelle zu steuern und ist immer zur Hand.Das älteste Instrument der Erkenntnis war schon immer ein Prüfstein "Gut, gut, mal sehen, was passiert, wenn es wärmeempfindlich ist, und wenn man hinzufügt ...", usw.
Und was ist so interessant fand Charles in Gasen?Haben Ihre Forschung.Nehmen Sie ein Glasrohr, auf der einen Seite wird es eng in einem Kolben, der durch das Rohr gleitet zu schließen, und zu arrangieren.Weiter, um die Wärmequelle zu etablieren - die übliche Alkohollampe - die Temperaturabhängigkeit des Druck werden wir entdecken in der Tat - und statten unsere Labortisch Messgeräte für Temperatur und Druck.Lassen Sie uns beginnen ...
Wir haben eine bestimmte Menge Gas im Volumen beschränkte Boden versehenen Zylinder und Kolben.Wir beheben den Kolben und podogreem Alkohol Lampentestgas.Wir schreiben mehr Druckwerten Pn und Temperatur Tn Gas.Analysieren der Daten, so sehen wir, dass die Temperaturabhängigkeit der Druck proportional zu der Figur - mit zunehmender Temperatur und Druck.Man beachte, dass der Kolben, um Druck auf verschiedene Weise unterzogen: von der Außenseite - das atmosphärische ist und das innen - aus dem erhitzten Gas.Für den nächsten Versuch zu entfernen einen Klemmkolben und sehen, dass sich der Kolben bewegt, um Ausgleichs Druck zu setzen.Aber verändert das Volumen des Gases, und die Menge (Gewicht) bleibt gleich.Wir schließen, dass bekam Charles: bei konstantem Volumen und die Masse der Gasdruck ist direkt proportional zur Temperatur - einfach und geschmackvoll.
Mit anderen Worten, bei einem konstanten Volumen von Wärme erhöht den Druck und bei konstantem Druck erhöht die erhitzte Volumen bei.Für die Luftfahrt, bedeutete dies, dass, wenn erwärmte Luft aus dem Brenner, dehnt es und sein Volumen nimmt zu, und das Volumen einer Kugel - nicht.Also, wenn der Ball die Luft innerhalb der Luftmasse kleiner als die Masse des gleichen Volumens von Luft von außen ist.Fires Archimedischen Prinzip, und der Ball bleibt nichts, wie man die Freude des Publikums zu fliegen.
Aber das bemerkenswerteste Ergebnis ist, dass der Druck P und der Temperatur T sind durch P1 / T1 = P2 / T2 = .... = Pn / Tn = CONST verwandt.Sie kann unterschiedlich ausgelegt werden: P = k * T, wobei k - einige Gaskonstante ist.Wenn diese Beziehungen, um die Anteilswerte von Temperatur, Druck und Volumen angewendet wird, ist es möglich, eine gut bekannte Konstanten erhalten.Beispielsweise die während der Erwärmung von 1 ° bis 1/273 des ursprünglichen Wertes Gasvolumen zunimmt.
definitiv Interesse ist die Abhängigkeit des Drucks von der Temperatur der Substanzen während der Phasenübergänge, beispielsweise eine Flüssigkeit zu einem Gas.Die nächstgelegene Objekt für Studien dieser Art ist Wasser.Über der Oberfläche des Wasserdampf gebildet ist die Folge des Übergangs von einer bestimmten Anzahl von Wassermolekülen von der äußeren Umgebung.Die Oberflächenspannung und der Außendruck - dies wurde durch zwei Faktoren erschwert.Überwindung leisten können, nur die Moleküle mit einer ausreichenden Energiepotential - das entspricht der Temperatur.Es gibt zwei Wege, dieses Potential zu erreichen: es ist möglich, die Energie der Moleküle durch Erhitzen von Wasser erhöht oder verringert Beständigkeit gegen äußeren Druck.Die erste Methode wird durch die bekannte Tatsache bestätigt - erwärmte Wasser verdunstet schneller, und die zweite - senkt die Schwelle Energie der Moleküle, so dass die "Eltern" Umwelt.
an unser Labor-Einstellung zurückzukehren.Der Raum unter dem Kolben ist mit Wasser gefüllt, sehr wenig, nur 20-40 g Hinweis, dass der Kolben muss sich frei bewegen, und das System sollte fehlerhafte Ventil sein.Wenn das Wasser erhitzt wird, bewegt sich der resultierende Wasserdampf den Kolben und befreit sich "ein Platz unter der Sonne."Der Raum über dem Kolben, um mit einer Quelle von Luftdruckänderungen verbunden sein, beispielsweise um eine zweite manuell betätigte Kolbenstange zu installieren.Jetzt können Sie die Abhängigkeit der Temperatur der Dampfdruck zu erkunden.Durch die Bewegung des Kolbens und der Stange, das Erscheinungsbild des ersten Kolbendruck.Zwischendaten zu fixieren.Korrekt wird die Temperatur des Dampfes in einem gleichmäßigen, also aufnehmenunverändert bleibt, zumindest kurzfristig, der Sinn.Wenn man den Wärmeaustausch mit der Umgebung zu vernachlässigen, ist das Verhalten des Paars nicht sehr von dem Verhalten eines idealen Gases.
Interessanterweise auch bei solchen primitive Einstellung kann Abhängigkeit der Siedetemperatur des Drucks beobachtet werden.Rückruf die kochÜberGang von flüssig zu Dampf genannt, um Blasen in dem gesamten Volumen der Flüssigkeit zu bilden.Somitkochen sehr einfach zu beheben.Und es gibt auch zunehmenden Druck auf Siedetemperatur der Flüssigkeit erhöht, und daher ist es einfach für den Uneingeweihten, um eine erstaunliche Trick zeigen - kochendes Wasser bei einer Temperatur von nur 80 Grad Celsius, oder scheinbar widerspricht dem gesunden Menschenverstand, mehr als 110 aus dem gleichen Grad Celsius.
also nach der Untersuchung des Verhaltens eines Gases, Dampfes, wann Quellen über die Angelegenheit zu erwärmen, am Ende ausgesetzt ist, und wurden von den unterschiedlichen Wärmemaschinen erstellt: die Dampfmaschine, tragbare Motor, Dampfmaschine, wobei die Brennkraftmaschine.Und nur wenige wissen, dass der Erstgeborene unter ihnen, natürlich, sollte als ein Ballon werden.
