Да би се испитала зависност притиска на температури - ништа не може бити једноставније ...

Студија физичких карактеристика гаса

Историја научног открића често почиње са чињеницом да је "прави" лице на правом месту у право време. То је оно што се десило са студијом гасова. Француски физичар, хемичар, инжењер Серж Чарлс је постао заинтересован за ваздухопловства. У том смислу, било је потребно да проучава зависност притиска на температури ваздуха. Наравно, топлота је увек био први алат истраживача. Ипак, снажан, лако контролисати извор енергије, и увек при руци. Најстарији инструмент знања је одувек био камен темељац "добро, добро, хајде да видимо шта ће се десити када је осетљив на топлоту, а ако томе додате ..." итд

А шта је толико занимљиво видети Цхарлес у гасовима? Ми вршимо своју истраживање. Узмите стаклена епрувета, с једне стране ће затворити чврсто, и организују унутар клипа који клизи дуж цеви. Следећа сет извор топлоте - уобичајену алкохола лампу - и опремање наше лабораторије клупа мерила температуру и притисак - то је на температуре зависности од притиска смо кренули да истражују. Дакле, хајде да почнемо ...

Имамо одређена количина гаса у запремини ограничен дном цилиндар и клип. Фик пистон подогреем алкохолну лампу и тест гаса. Пишемо број вредности притиска ПН и температуре гаса Тн је. У анализи добијених података, видимо да је зависност притисак температуре је сразмеран природа - повећава са порастом температуре и притиска. Имајте на уму да клип се подвргава различитим притисцима: оутсиде - је атмосферски, а унутра - од загрејаног гаса. За наредну експеримента ће уклонити клип хонорар и видимо да је клип креће на изједначавање притиска. Али ће се променити количину гаса, као и износ (маса) остао исти. Можемо закључити да је примио Цхарлес: стална маса и запремина притиска гаса је директно пропорционална температури - једноставно и укусно.

Другим речима, при константној запремини, до повећања притиска на грејање, а у сталним притиском, док грејање износ повећава. За балонирања је значило да је током загревање ваздуха из горионика, он се шири и његове повећава волумен, а обим сфере - не. Дакле, вишак ваздуха оставља лопту и унутрашњост је ваздух масе мање од масе исте запремине ваздуха из спољашње средине. Фирес архимедов закон, а лопта није ништа него да лети на одушевљење публике.

Ипак, најзначајнија налаз је да притисак П и температуре Т повезани су П1 / Т1 = П2 / Т2 = .... = Пн / Тн = цонст. Може се различито тумачити: П = к * Т, где је к - врста гасна константа. Ако применимо ове односе на појединачне вредности температуре, притиска и запремине, можете добити добро познате константе. На пример, обим гаса се повећава при загревању на 1 степен до 1/273 од почетне вредности.

Наравно, велико интересовање је зависност притисак а супстанци на температури од фазног прелаза, на пример, течне на гас. Најближи објекат за студије ове врсте је вода. Формиран изнад водене паре је последица транзиције одређеног броја молекула воде из спољашње средине. Ово отежава два фактора - снага површинског напона и спољног притиска. Оверцоме их може приуштити само молекуле са довољном енергетског потенцијала - температуре еквивалентне. Постоје два начина за постизање ових капацитета: могуће је повећати енергију молекула воде загревањем или смањену отпорност на спољног притиска. Први метод се потврђује познате чињенице - грејана вода испарава брзо, а други - смањење молекуле прага енергије напуштају "родитељ" окружење.

Хајде да се вратимо на нашу лабораторијским условима. Простор испод клипа се пуни водом, само мало, само 20-40 г Имајте на уму да је клип мора слободно крећу, а систем треба окривити вентил. Ако је вода загрејана, водена пара формирана помериће клип и отпустити себе "место под сунцем." Простор изнад клип да буде повезан са доводом ваздуха са променљивом притиску, на пример, подесите другу клипњаче ручно управљати. Сада је могуће да истражи температуре зависност притиска паре. Кретања клипа и штап, промену спољни притисак на првог клипа. Интермедиате подаци поправити. Правилно ће ухватити температуру паре током стабилан, то јест непромењена, барем на кратко, значење. Ако занемаримо размену топлоте са околином, понашање пара се не разликује много од понашања идеалног гаса.

Занимљиво, чак и на таквој примитиван подешавања може посматрати зависност тачку кључања притиска. Подсетимо се да зове транзициони кључале течност у пару са формирањем мехурића широм течне запремине. тако врло лако поправити проври. Овде поново до повећања притиска, течност повећава температура кључања, и стога, лако је за неупућене да покажу изненађујући трик - кључале воде на температури од само 80 степени Целзијуса или наизглед супротности са здравим разумом, више него у истом 110 степени Целзијуса.

То је зато што након истраживања понашање гаса, паре када изложени топлоти изворе о томе, на крају, и разних топлоте мотора створени су: парна машина, портабл мотор, мотор, мотор са унутрашњим сагоревањем. И мало је познато да је првенац међу њима, наравно, треба сматрати балон.