तापमान पर दबाव की निर्भरता की जांच करने के लिए - कुछ भी नहीं आसान हो सकता है ...

गैस की भौतिक विशेषताओं का अध्ययन

वैज्ञानिक खोज के इतिहास का इस तथ्य के साथ शुरू होता है कि सही समय पर सही जगह में "सही" व्यक्ति। इस गैसों के अध्ययन के साथ क्या हुआ है। फ्रांसीसी भौतिकशास्त्री, रसायनज्ञ, इंजीनियर सर्ज चार्ल्स वैमानिकी में रुचि हो गया। इस संबंध में, यह हवा के तापमान पर दबाव की निर्भरता का अध्ययन करने के लिए आवश्यक था। बेशक, गर्मी हमेशा शोधकर्ताओं का पहला उपकरण किया गया है। फिर भी, एक शक्तिशाली, उपयोग ऊर्जा का स्रोत है, और हमेशा हाथ में नियंत्रित करने के लिए। ज्ञान का सबसे प्राचीन साधन हमेशा की कसौटी कर दिया गया है "ठीक है, ठीक है, देखते हैं कि क्या होगा जब यह गर्मी के प्रति संवेदनशील है, और यदि आप जोड़ने ..." आदि

और क्या इतना दिलचस्प है गैसों में चार्ल्स को खोजने के लिए? हम अपने स्वयं के अनुसंधान कार्य। कांच की नली ले लो, एक हाथ पर यह कसकर बंद हो जाएगा, और व्यवस्था एक पिस्टन जो ट्यूब के साथ स्लाइड के अंदर। अगला गर्मी स्रोत सेट - हमेशा की तरह शराब दीपक - और हमारे प्रयोगशाला से लैस बेंच गेज तापमान और दबाव - यह दबाव हम पता लगाने के लिए जा रहे हैं के तापमान पर निर्भरता पर था। तो चलो शुरू करते हैं ...

हम मात्रा में गैस की एक निश्चित राशि घिरा तली सिलेंडर और पिस्टन की है। पिस्टन podogreem शराब दीपक और परीक्षण गैस को ठीक करें। हम दबाव मान Pn की संख्या और गैस तापमान Tn लिखें। डेटा प्राप्त विश्लेषण करने में, हम देखते हैं कि तापमान के दबाव निर्भरता आनुपातिक प्रकृति है - बढ़ती तापमान और दबाव के साथ बढ़ जाती है। ध्यान दें कि पिस्टन विभिन्न दबावों के अधीन है: बाहर - वायुमंडलीय है, और अंदर - गर्म गैस से। अगले प्रयोग के लिए पिस्टन सेवक को हटाने और देखते हैं कि पिस्टन दबाव समकारी के लिए ले जाता है जाएगा। लेकिन यह गैस की मात्रा बदल जाएगा, और राशि (वजन) वही रहा। हम निष्कर्ष है कि चार्ल्स प्राप्त किया: लगातार बड़े पैमाने पर और गैस के दबाव की मात्रा सीधे तापमान के लिए आनुपातिक है - बस और स्वादिष्ट।

दूसरे शब्दों में, स्थिर आयतन पर दबाव बढ़ने लगता हीटिंग पर, और निरंतर दबाव में है, जबकि राशि बढ़ जाती है हीटिंग। गुब्बारों के लिए यह मतलब है कि बर्नर से हवा को गर्म के दौरान, वह फैलता है और इसकी मात्रा बढ़ जाती है, और गोले का आयतन - कोई। इसलिए, अतिरिक्त हवा गेंद छोड़ देता है और अंदर है हवा जन के बाहर से हवा का एक ही मात्रा की बड़े पैमाने पर की तुलना में कम। आग आर्किमिडीज के सिद्धांत, और गेंद लेकिन दर्शकों के लिए खुशी के लिए उड़ान भरने के लिए कोई लेना देना नहीं है।

हालांकि, सबसे उल्लेखनीय खोज है कि दबाव पी और टी तापमान P1 / टी 1 = P2 / टी 2 = .... = Pn / Tn = CONST से संबंधित होते हैं। इसे दूसरे तरीके से व्याख्या की जा सकती: पी = k * टी, जहां कश्मीर - गैस निरंतर का एक प्रकार। अगर हम अलग-अलग तापमान मूल्यों, दबाव और मात्रा के लिए इन संबंधों लागू होते हैं, आप एक प्रसिद्ध स्थिरांक प्राप्त कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, गैस की मात्रा प्रारंभिक मूल्य के 1/273 करने के लिए 1 डिग्री पर गर्म करने के दौरान वृद्धि हुई है।

बेशक, बहुत रुचि चरण संक्रमण के तापमान पर एक पदार्थ का दबाव निर्भरता, उदाहरण के लिए, गैस के लिए तरल है। इस तरह के अध्ययन के लिए निकटतम वस्तु पानी है। जल वाष्प ऊपर का गठन बाहरी वातावरण से पानी के अणुओं की एक निश्चित संख्या के संक्रमण का परिणाम है। बलों - यह दो कारकों द्वारा बाधित है सतह तनाव की और बाहरी दबाव। काबू उन्हें पर्याप्त ऊर्जा क्षमता के साथ ही अणुओं बर्दाश्त कर सकते हैं - तापमान बराबर। इस क्षमता को प्राप्त करने के दो तरीके हैं: यह बाहरी दबाव के हीटिंग द्वारा पानी के अणुओं की ऊर्जा या कम प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए संभव है। पहली विधि ज्ञात तथ्य द्वारा की पुष्टि की है - गर्म पानी जल्दी से वाष्पित हो, और दूसरा - ऊर्जा दहलीज "जनक" पर्यावरण छोड़ने अणुओं को कम करने।

की पीठ हमारी प्रयोगशाला स्थापित करने के लिए चलते हैं। पिस्टन नीचे अंतरिक्ष, पानी से भर जाता है बस थोड़ी, बस 20-40 ग्राम ध्यान दें कि पिस्टन स्वतंत्र रूप से स्थानांतरित करना होगा, और सिस्टम वाल्व गलती हो जाना चाहिए। यदि पानी गरम किया जाता है, जल वाष्प पिस्टन बदलाव और खुद को जारी करेंगे गठन "धूप में जगह।" पिस्टन के ऊपर अंतरिक्ष एक चर दबाव के साथ हवा की आपूर्ति से जुड़े होने की, उदाहरण के लिए, मैन्युअल रूप से दूसरे पिस्टन रॉड सेट प्रबंधनीय। अब यह वाष्प दबाव के तापमान पर निर्भरता की जांच के लिए संभव है। पिस्टन और रॉड आगे बढ़ते, पहले पिस्टन के लिए बाहरी दबाव बदलते। मध्यवर्ती डेटा को ठीक। सही ढंग से स्थिर है, यानी दौरान भाप तापमान पर कब्जा अपरिवर्तित, कम से कम कुछ समय के लिए, जिसका अर्थ है। हम पर्यावरण के साथ गर्मी विनिमय उपेक्षा करते हैं, तो इस जोड़ी के व्यवहार के व्यवहार से बहुत अलग नहीं है एक आदर्श गैस।

दिलचस्प बात यह है, यहां तक कि इस तरह के एक आदिम सेट अप के समय निर्भरता मनाया जा सकता है क्वथनांक दबाव की। याद रखें कि संक्रमण उबलते तरल बुलाया तरल मात्रा में बुलबुले के गठन के साथ वाष्प। इस प्रकार बहुत आसानी से फोड़ा ठीक। यहाँ फिर से दबाव बढ़ता है, तरल उबलते तापमान बढ़ता है, और इसलिए, यह आश्चर्य की बात चाल प्रदर्शन करने के लिए uninitiated के लिए आसान है - केवल 80 के तापमान पर उबलते पानी सेल्सियस डिग्री या उचित रूप में सामान्य ज्ञान के विपरीत, एक ही 110 डिग्री सेल्सियस से अधिक है।

ऐसा इसलिए है क्योंकि गैस, कब, इस मामले पर सूत्रों का कहना है गर्म करने के लिए अंत में उजागर वाष्प, और विभिन्न गर्मी इंजन के व्यवहार पर शोध के बाद बनाया गया है है: भाप इंजन, पोर्टेबल इंजन, इंजन, आंतरिक दहन इंजन। और कुछ जानते हैं कि पहली जन्मे उन के बीच में, ज़ाहिर है, एक गुब्बारा माना जाना चाहिए।