uurida füüsikaliste omaduste gaasi
ajalugu teaduslik avastus algab sageli, et "õige" inimene õiges kohas õigel ajal.Nii juhtus uurimisega gaasid.Prantsuse füüsik, keemik, insener Serge Charles sai huvitatud lennundus.Seoses sellega oli vaja uurida sõltuvust temperatuurist kus suruõhu.Muidugi, soojus on alati olnud esimene vahend teadlased.Ikka võimas, lihtne kontrollida energiaallikas ja on alati käepärast.Kõige iidne vahend teadmiste on alati olnud proovikivi "hästi, hästi, vaatame, mis juhtub siis, kui see on tundlik kuumuse ja kui lisate ... jne"
Ja mis on nii huvitav leitud Charles gaasides?Kas teie teadusuuringud.Võtke klaastoru, et ühelt poolt on see sulguvad tihedalt, ja korraldada oma kolvi libiseb läbi toru.Järgmine luua kuumuseallikast - tavaline alkoholi lamp - ja õpetada meie laboratooriumilaud näidikud temperatuuri ja rõhu - tegelikult sõltuvust temperatuurist survet me uurida.Alustame ...
Meil on teatud hulk gaasi mahu piirneb põhjaga silinder ja kolb.Me määrata kolvi ja podogreem alkoholi lamp test gaasi.Me kirjutada rohkem rõhku väärtustele Pn ja temperatuuri Tn gaasi.Andmete analüüsimisel näeme, et sõltuvust temperatuurist rõhk on võrdeline iseloomu - suureneb temperatuuri ja rõhu all.Pange tähele, et kolvi allutatakse pressure erinevalt: väljastpoolt - see on õhu ja seestpoolt - kuumutatud gaasi.Järgmise katse eemaldada klamber kolvi ja vaata, et kolvi liikumine rõhutasandus.Aga see muutis gaasi maht ja summa (kaal) jääb samaks.Me järeldame, et sain Charles: jääva mahu ja massi gaasi rõhk on võrdeline temperatuuriga - lihtsalt ja maitsekalt.
Teisisõnu, konstantse ruumala kuumutamisel suureneb surve ja pidev surve suurendab mahtu kuumutamisel.Lennundus, tähendas see, et kui kuumutada õhu põleti, see paisub ja selle maht suureneb ja mahu kera - ei.Niisiis, kui pall jätab õhku ja sees õhumassi on väiksem kui mass samas mahus välisõhk.Tulekahjud Archimedese ja pall jääb midagi, kuidas sõita rõõmu publikule.
Aga kõige tähelepanuväärsem leid on, et rõhk P ja temperatuur T on omavahel seotud P1 / T1 = P2 / T2 = .... = Pn / Tn = CONST.See võib tõlgendada erinevalt: P = k * T, kus k - mõned gaasikonstant.Kui need suhted on kohaldatud Ühikuväärtust temperatuuri, rõhu ja mahu, siis on võimalik saada tuntud konstandid.Näiteks gaasi maht suureneb kütteperioodil 1 ° 1/273 esialgsest väärtusest.
kindlasti rohkem huvi pakub sõltuvuse survet temperatuur ainete ajal faasisiiretega näiteks vedelast gaasist.Lähim objekti uuringute selline on vesi.Moodustati üle kogu pinna veeauru on ülemineku tõttu teatud arvu veemolekule väliskeskkonda.See takistas kaks tegurit - pindpinevus ja väline surve.Ületades neid saab endale lubada vaid molekulide piisavalt energiapotentsiaali - samaväärne temperatuuri.On kaks võimalust saavutada seda potentsiaali: see on võimalik suurendada energia molekulid kuumutamisega vees või vähendada resistentsuse välissurve.Esimene meetod kinnitab tuntud tõsiasi - kuumutada vesi aurustub kiiremini ning teine - alandatakse künnist energiat molekulide, jättes "vanema" keskkonnas.
tagasi meie labori seadistus.Ruumi alla kolb täidetakse veega, väga vähe, vaid 20-40 g Pange tähele, et peab kolb vabalt liikuda, ning süsteem tuleb faulted klapi.Kui vesi on soojendusega, tulemuseks veeaur liigub kolb ja vabastab end "koht päikese all."Kohal olev ruum kolvi saaks ühendada allikaks õhurõhu muutustest näiteks paigaldada teise käsijuhitavale kolvivarre.Nüüd võite uurida sõltuvust temperatuurist aururõhk.Liigutades kolvi ja varras, välimuse muutmine esimese kolvi surve.Ajutine andmed parandada.Õigesti salvestab auru temperatuuri ühtlase, stmuutumatuks, vähemalt lühiajaliselt, tähenduses.Kui me ei hooli soojusvahetus keskkonnaga, käitumine paar ei ole väga erinev käitumine ideaalne gaas.
Huvitaval kombel isegi sellise primitiivse seadistus võib täheldada sõltuvuse keemistemperatuuri rõhul.Tuletame meelde, et nn keeva üleminek vedelast auruks moodustada mullid kogu vedeliku mahu.Seegakeeta väga lihtne kindlaks määrata.Ja on olemas ka suureneva surve keemistemperatuuri vedeliku tõusu ning seetõttu on lihtsad Võhikud demonstreerida hämmastav mängus - keeva veega temperatuuril vaid 80 kraadi Celsiuse järgi, või näiliselt vastuolus sense, üle 110 sama kraadi Celsiuse järgi.
Nii uurinud käitumist gaasi, auru kuumuse toimel allikatest teemal, lõpuks, ja lõid erinevaid soojusjõumasinates: aurumasin, kaasaskantav mootor, aurumasin, sisepõlemismootori.Ja vähesed teavad, et esmasündinu nende seas muidugi tuleks kaaluda õhupalli.
