tutkia fyysiset ominaisuudet kaasun
historiassa tieteellinen löytö alkaa usein siitä, että "oikea" henkilö oikeassa paikassa oikeaan aikaan.Tämä on mitä tapahtui tutkimus kaasuja.Ranskan fyysikko, kemisti, insinööri Serge Charles kiinnostui ilmailu.Tässä suhteessa, oli tarpeen tutkia lämpötilariippuvuus paineilma.Tietenkin, lämpö on aina ollut ensimmäinen väline tutkijoiden.Silti tehokas, helppo hallita energialähde ja on aina käsillä.Vanhin väline tiedon on aina ollut koetinkivi "hyvin, hyvin, katsotaan mitä tapahtuu, kun se on herkkä lämmölle, ja jos lisäät ..." jne.
Ja mikä on niin kiinnostavaa löytyy Charles kaasujen?Tee tutkimusta.Ota lasiputki, toisaalta se sulkeutuu tiiviisti, ja järjestää mäntä, joka liukuu putken läpi.Vieressä perustaa lämmönlähde - tavanomainen alkoholin lamppu - ja varustaa meidän laboratoriopöydälle Mittarit lämpötilan ja paineen - itse asiassa lämpötilariippuvuutta paine aiomme tutkia.Aloitetaan ...
Meillä on tietty määrä kaasua volyymin, joka rajoittuu pohjattuihin sylinteri ja mäntä.Me korjata mäntä ja podogreem alkoholi lamppu testi kaasua.Me kirjoittaa enemmän painetta arvoja Pn ja lämpötila Tn kaasua.Tietojen analyysi, näemme, että lämpötila riippuvuus paine on verrannollinen merkki - lisääntyy lämpötilan ja paineen.Huomaa, että mäntä on paineen alainen eri tavoin: ulkopuolelta - se on ilmakehän, ja sisällä - lämmitetystä kaasusta.Seuraavan kokeessa poistaa puristin männän ja nähdä, että mäntä liikkuu paineentasauksen.Mutta se muutti kaasun määrä, ja määrä (paino) pysyy samana.Voimme päätellä, että sai Charles: vakiotilavuudessa ja kaasun massa paine on suoraan verrannollinen lämpötilaan - yksinkertaisesti ja tyylikkäästi.
Toisin sanoen tasaisella tilavuus lämmitys kasvaa paineen ja vakiopaineessa lisää äänenvoimakkuutta, kun kuumennetaan.Ilmailuteollisuuden, tämä tarkoitti sitä, että kun lämmitetään ilmaa polttimen, se laajenee ja sen tilavuus kasvaa, ja tilavuus pallo - ei.Niin, kun pallo poistuu ilmaa ja sisällä ilmamassa on pienempi kuin massa saman tilavuuden ilmaa ulkoa.Tulipalot Arkhimedeen lakiin, ja pallo pysyy mitään lentämään iloksi yleisölle.
Mutta merkittävin havainto on, että paine P ja lämpötila T ovat kertoneet P1 / T1 = P2 / T2 = .... = Pn / Tn = VAKIO.Se voidaan tulkita eri: P = k * T, missä k - jotkut kaasuvakio.Jos näitä suhteita sovelletaan yksikön arvot lämpötila, paine, ja tilavuus, on mahdollista saada hyvin tunnettu vakioita.Esimerkiksi, kaasun tilavuus kasvaa lämmityksen aikana 1 ° 1/273 alkuperäisestä arvosta.
varmasti enemmän kiinnostusta on riippuvuus painetta lämpötilan aineiden aikana vaiheen siirtymiä, esimerkiksi, nesteen ja kaasun.Lähin kohde tutkimuksiin tällaista on vettä.Muodostetaan pinnan vesihöyryn on seurausta siirtyminen tietyn määrän vesimolekyylejä ulkopuolisesta ympäristöstä.Tämä haittaa kaksi tekijää - pintajännitys ja ulkoinen paine.Esteiden voittamiseksi on varaa vain molekyylit riittävän energiantuotannossa - vastaava lämpötila.On olemassa kaksi tapaa, joilla tätä potentiaalia: on mahdollista lisätä energiaa molekyylien kuumentamalla veden tai vähentää vastustuskykyä ulkoista painetta.Ensimmäinen menetelmä on vahvistettu tunnettu siitä, - lämmitetty vesi haihtuu nopeammin, ja toinen - alentaa kynnystä energiaa molekyylien, jättäen "emo" ympäristössä.
palata takaisin laboratoriossa.Männän alapuoliseen täytetään vedellä, hyvin vähän, vain 20-40 g Huomaa, että mäntä on liikuttava vapaasti, ja järjestelmä olisi voitu syyttää venttiili.Jos vesi kuumennetaan, tuloksena vesihöyry liikuttaa mäntää ja vapauttaa itsensä "paikka auringon alla."Männän yläpuolisesta voidaan liittää lähteeseen ilmanpaineen muutoksista, esimerkiksi, asentaa toiseen käsikäyttöistä männänvarren.Nyt voit tutustua riippuvuus höyryn lämpötila paine.Liikuttamalla männän ja varren, muuttaa ulkonäköä ensimmäisen männän paine.Väliaikainen tiedot korjata.Oikein tallentaa lämpötilan höyryn tasaisesti, eliennallaan, ainakin hetkeksi, merkitys.Jos emme välitä tuosta lämmönvaihto ympäristön kanssa, käyttäytyminen pari ei ole kovin erilainen käyttäytyminen ideaalikaasun.
Mielenkiintoista, jopa niin alkeellinen asetus voidaan havaita riippuvuus kiehumispisteen paine.Muista, että kutsutaan kiehuvaa siirtyminen nesteen höyry muodostaen kuplia koko nestemäärä.Näinkeitetään erittäin helppo korjata.Ja siellä on myös yhä enemmän paineita kiehumislämpötilaan nesteen kasvaa, ja siksi on helppo maallikoita osoittaa hämmästyttävä temppu - kiehuvaa vettä, jonka lämpötila on vain 80 astetta, tai näennäisesti vastoin tervettä järkeä, yli 110 saman astetta.
Joten tutkittuaan käyttäytymistä kaasu, höyry lämmössä lähteisiin asiasta, lopulta, ja luotiin eri lämpö moottorit: höyrykone, kannettava moottori, höyrykone, polttomoottori.Ja harvat tietävät, että esikoinen joukossa, tietenkin, tulisi harkita ilmapallo.
