Повна версія

Головна arrow Природознавство arrow МОЛЕКУЛЯРНА ФІЗИКА І ТЕРМОДИНАМІКА

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

ІЗОХОРИЧНИЙ ПРОЦЕС

Це процес, при якому обсяг газу зберігається незмінним (V = const). Такий процес здійснюється при нагріванні або охолодженні газу в герметично закритій посудині.

Для изохорический процесу рівняння газового стану запишеться в такий спосіб, якщо обидві частини рівності (46) поділити на обсяг V:

де С - постійна, яка має тим більше значення, чим менший об'єм газу V.

Співвідношення (43) вперше було отримано Шарлем при узагальненні досвідчених даних. Це співвідношення відображає закон, встановлений Шарлем і носить його ім'я. Його формулювання аналогічна формулюванні закону Гей-Люссака.

Для даної маси газу відношення тиску до термодинамічної температури постійно при незмінному обсязі газу.

Співвідношення (53) перепишемо у вигляді:

Графічно залежність (55) зображується прямою, званої Ізохор (з грец. Хорем - місткість, обсяг).

На рис. 11 наведені дві ізохорами, що відповідають значенням об'єму V | і V 2 . Чим більше значення постійного обсягу (Vi> V 2 ), гем менше нахил ізохорами. Математично це пов'язано з меншим значенням постійної С рівнянні (54). Фізично це пояснюється гоже вельми просто: при одній і тій же температурі (рис. 11) більшого обсягу (V ^ V,) відповідає менший тиск газу (рг <p |) відповідно до закону Бойля-Маріотта.

+ 1

Мал. 1 + 1

Оскільки ізохорами починаються в точці Т = 0, то це означає, що при абсолютному нулі тиск газу звертається в нуль, тобто молекули не вдаються об стінки судини, що можливо тільки при їх швидкості рівною нулю. Звідси випливає висновок, що при абсолютному нулі хаотичний рух молекул газу припиняється.

Історична довідка. Бойль Роберт ((1627-1691) - англійський фізик, хімік і філософ. Фізичні роботи присвячені молекулярної фізики, вивчення світлових і електричних явищ, гідростатики, акустиці, теплоті, механіці. У 1660 р удосконалив повітряний насос Геріке, здійснив з ним ряд дослідів (довів пружність повітря, визначив його питому вагу, виміряв ступінь розрядженого повітря). У 1661 році відкрив закон зміни об'єму повітря із зміною, який незалежно від нього встановив також Е. Маріотта (закон Бойля-Маріотта). сформулював перше наукове визначення іміческого елемента, ввів в хімію експериментальний метод.

Маріотт Едм (1620-1684) - французький фізик. Роботи відносяться до механіці, теплоті, оптиці. У 1676 р встановив закон зміни об'єму даної маси газу від тиску при постійній температурі (закон Бойля-Маріотта). Передбачив різноманітні застосування цього закону, зокрема розрахунок висоти місцевості за даними барометра. Експериментально підтвердив формулу Торрічеллі щодо швидкості витікання рідини, досліджував висоту підйому фонтанів, склав таблиці залежності висоти підйому від діаметра отвору.

Шарль Жак Олександр Цезар (1746-1823) - французький фізик. Досліджував розширення газів. У 1787 р встановив закон зміни тиску даної маси газу зі зміною температури при постійному обсязі. Слідом за братами Монгольф'є побудував повітряну кулю з прогумованої тканини, вперше наповнивши його воднем, і здійснив на ньому політ.

Геріке Отто фон (1602-1686) - німецький фізик. У 1641 р винайшов повітряний насос і продемонстрував на ньому існування тиску повітря (досвід з «магденбурскімі півкулями»), довів пружність повітря, визначив його щільність. Винайшов перший водяний барометр і використовував його для передбачення погоди, виготовив гигрометр, побудував повітряний термометр, манометр.

Монгольф'є Жозеф Мішель (1 40-1810) і Жан Етьєн ((1745-1799) - французькі винахідник повітряної кулі. У 1783 р побудували повітряна куля, наповнена гарячим димом і зробили перший політ з людьми 21 листопада 1783 року в Парижі.

Торрічеллі Еважеліста (1608-1647) - італійський фізик і математик. У 1643 р відкрив атмосферний тиск і вакууму (торрічелліевой порожнеча). Винайшов ртутний барометр (1644). Сформулював закон витікання рідини з отворів судини і вивів формулу для швидкості витікання (формула Торрічеллі).

 
<<   ЗМІСТ   >>