estudiar las características físicas de la gas historia
de los descubrimientos científicos a menudo comienza con el hecho de que la persona "adecuada" en el lugar correcto en el momento adecuado.Esto es lo que sucedió con el estudio de los gases.Físico francés, químico, ingeniero Serge Charles se interesó en la aeronáutica.A este respecto, era necesario estudiar la dependencia de la temperatura del aire a presión.Por supuesto, el calor ha sido siempre la primera herramienta de investigadores.Aún así, un potente y fácil para controlar la fuente de energía y siempre está a la mano.El más antiguo instrumento de conocimiento siempre ha sido una piedra de toque de "bien, bien, vamos a ver lo que sucede cuando se es sensible al calor, y si se agrega ...", etc.
Y lo que es tan interesante encontraron Charles en los gases?Haga su investigación.Tomar un tubo de vidrio, por una parte se va a cerrar herméticamente, y organizar en un pistón que se desliza a través del tubo.Siguiente para establecer la fuente de calor - la lámpara habitual de alcohol - y equipar nuestros laboratorios medidores de banco de temperatura y presión - de hecho, la dependencia de la temperatura de la presión que vamos a explorar.Vamos a empezar ...
tenemos una cierta cantidad de gas en el volumen delimitado cilindro con fondo y el pistón.Fijamos el gas de prueba de la lámpara del pistón y el alcohol podogreem.Escribimos gas más valores de la presión Pn y la temperatura Tn.Analizando los datos, vemos que la dependencia de la temperatura de la presión es proporcional al carácter - aumenta al aumentar la temperatura y la presión.Tenga en cuenta que el pistón se somete a presión de diferentes maneras: desde el exterior - es atmosférica, y el interior - a partir del gas caliente.Para el siguiente experimento eliminar un pistón de pinza y ver que el pistón se mueve para presionar a la ecualización.Pero cambió el volumen de gas, y la cantidad (peso) sigue siendo el mismo.Llegamos a la conclusión de que tiene Charles: a todo volumen y la masa de la presión de gas constante es directamente proporcional a la temperatura - con sencillez y buen gusto.
En otras palabras, a un volumen constante de la presión aumenta de calefacción y a presión constante aumenta el volumen cuando se calienta.Para la aeronáutica, esto significa que cuando se calienta el aire del quemador, se expande y aumenta su volumen y el volumen de una esfera - no.Así, una vez que el balón sale del aire y el interior de la masa de aire es menor que la masa del mismo volumen de aire desde el exterior.Dispara el principio de Arquímedes, y la pelota queda nada a volar para el deleite de la audiencia.
Pero el hallazgo más notable es que la presión P y temperatura T están relacionadas por P1 / T1 = P2 / T2 = .... = Pn / Tn = CONST.Se puede interpretar de manera diferente: P = k * T, donde k - alguna constante de los gases.Si estas relaciones se aplican a los valores unitarios de temperatura, presión, y el volumen, es posible obtener unas constantes conocidas.Por ejemplo, los aumentos de volumen de gas durante el calentamiento de 1 ° a 1/273 del valor original.
definitivamente más interés es la dependencia de la presión de la temperatura de las sustancias durante las transiciones de fase, por ejemplo, un líquido a un gas.El objeto más cercano para los estudios de este tipo es el agua.Formado sobre la superficie del vapor de agua es la consecuencia de la transición de un cierto número de moléculas de agua del ambiente exterior.Esto se ve obstaculizada por dos factores - la tensión superficial y la presión externa.La superación de ellos pueden permitirse sólo las moléculas con potencial suficiente energía - temperatura equivalente.Hay dos maneras de lograr este potencial: es posible aumentar la energía de las moléculas de agua por calentamiento o reducir la resistencia a la presión externa.El primer método se confirma por el hecho bien conocido - agua calentada se evapora más rápidamente, y el segundo - disminuye la energía umbral de las moléculas, dejando el medio ambiente "padre".
regreso a nuestro laboratorio.El espacio por debajo del pistón se llena con agua, muy poco, sólo un 20-40 g Nota que el pistón debe moverse libremente, y el sistema debe ser válvula de fallo.Si el agua se calienta, el vapor de agua resultante mueve el pistón y se libera "un lugar bajo el sol."El espacio por encima del pistón para ser conectado a una fuente de los cambios de presión de aire, por ejemplo, para instalar un segundo vástago de pistón de accionamiento manual.Ahora usted puede explorar la dependencia de la temperatura de la presión de vapor.Al mover el pistón y el vástago, cambiar la apariencia de la primera presión del pistón.Datos provisionales fijan.Correctamente registrará la temperatura del vapor a una constante, es decir,sin cambios, al menos brevemente, el significado.Si descuidamos el intercambio de calor con el medio ambiente, el comportamiento del par no es muy diferente del comportamiento de un gas ideal.
Curiosamente, incluso en un entorno tan primitiva se puede observar la dependencia de la temperatura de ebullición de la presión.Recordemos que llama ebullición de transición de líquido a vapor para formar burbujas a lo largo de todo el volumen de líquido.Por lo tantohervir muy fácil de solucionar.Y también hay una creciente presión a la temperatura del líquido aumenta la ebullición, y por lo tanto, es fácil para los no iniciados para demostrar un truco increíble - agua hirviendo a una temperatura de sólo 80 grados Celsius, o aparentemente contrario al sentido común, más de 110 de los mismos grados centígrados.
Así que después de examinar el comportamiento de un gas, vapor cuando se expone a fuentes de calor en la materia, al final, y fueron creados por los diferentes motores de calor: la máquina de vapor, motores de portátil, máquina de vapor, el motor de combustión interna.Y pocos saben que el primogénito entre ellos, por supuesto, debe ser considerado un globo.
