Kuchunguza utegemezi wa shinikizo na joto - hakuna kitu inaweza kuwa rahisi ...

Utafiti wa tabia za gesi

historia ya ugunduzi wa kisayansi mara nyingi huanza na ukweli kwamba "haki" mtu katika mahali sahihi kwa wakati unaotakiwa. Hii ni nini kilichotokea na utafiti wa gesi. Kifaransa mwanafizikia, duka la dawa, mhandisi Serge Charles alivutiwa na flygteknik. Kwa hali hiyo, ilikuwa muhimu kujifunza utegemezi wa shinikizo na joto hewa. Bila shaka, joto daima imekuwa chombo kwanza ya watafiti. Hata hivyo, nguvu, rahisi kudhibiti chanzo cha nishati, na daima mkono. chombo kale zaidi ya elimu daima imekuwa kigezo cha "vizuri, vizuri, hebu angalia nini kitatokea wakati ni nyeti kwa joto, na kama wewe kuongeza ..." nk

Na nini ili kuvutia kupata Charles katika gesi? Sisi kufanya utafiti yako mwenyewe. Kuchukua tube kioo, kwa upande mmoja itakuwa karibu kukazwa, na kupanga ndani ya piston ambayo slides pamoja tube. Next kuweka joto chanzo - taa pombe kawaida - na kuandaa maabara yetu benchi viwango joto na shinikizo - ilikuwa na joto utegemezi wa shinikizo tunakwenda kuchunguza. Basi hebu kuanza ...

Tuna kiasi fulani cha gesi kwa kiasi imepakana Bottomed silinda na piston. Kurekebisha piston podogreem pombe taa na gesi mtihani. Sisi kuandika idadi ya shinikizo maadili Pn na Tn gesi joto. Katika kuchambua takwimu zilizopatikana, tunaona kwamba shinikizo utegemezi wa joto ni sawia asili - ongezeko na kuongezeka kwa joto na shinikizo. Kumbuka kuwa piston ni wanakabiliwa na shinikizo tofauti: nje - ni anga, na ndani ya - kutoka gesi joto. Kwa majaribio ya kuondoa piston retainer na kuona kwamba piston hatua kwa equalization shinikizo. Lakini itakuwa kubadilisha kiasi cha gesi, na kiasi (uzito) alibakia mmoja. Twaona ya kuwa alipokea Charles: habari mara kwa mara na kiasi cha shinikizo gesi moja kwa moja sawia na joto - tu na tasteful.

Kwa maneno mengine, kwa sauti ya mara kwa mara, kuongezeka shinikizo kwa joto, na katika shinikizo mara kwa mara wakati wa joto kiasi kuongezeka. Kwa ballooning ni maana kwamba wakati wa joto hewa kutoka burner, inatanuka na kiasi ongezeko lake, na kiasi cha nyanja - hakuna. Kwa hiyo, hewa kupita kiasi majani mpira na ndani ya ni hewa ya molekuli chini ya wingi wa kiasi hicho cha hewa kutoka nje. Fires kanuni Archimedes ', na mpira ni kitu cha kufanya lakini kuruka kwa furaha ya watazamaji.

Hata hivyo, matokeo ya ajabu zaidi ni kwamba shinikizo P na joto T ni kuhusiana na P1 / T1 = P2 / T2 = .... = Pn / Tn = CONST. Ni inaweza kutafsiriwa kwa njia tofauti: P = k * T, ambapo k - aina ya gesi mara kwa mara. Kama sisi kutumia uhusiano huu kwa maadili joto ya mtu binafsi, shinikizo na kiasi, unaweza kupata constants maalumu. Kwa mfano, kiasi cha gesi ni kuongezeka wakati wa joto katika shahada ya 1 hadi 1/273 ya thamani ya awali.

Bila shaka, riba kubwa ni shinikizo utegemezi wa vitu katika joto ya awamu ya mpito, kwa mfano, maji na gesi. kitu karibu kwa ajili ya masomo ya aina hii ni maji. Sumu juu mvuke wa maji ni matokeo ya mpito ya idadi fulani ya molekuli ya maji kutokana na mazingira ya nje. Hii ni vikwazo kwa njia ya sababu mbili - nguvu ya mvuto wa uso na shinikizo za nje. Kuwashinda uwezo tu molekuli na kutosha ya uwezo wa nishati - joto sawa. Kuna njia mbili za kufikia uwezo huu: inawezekana kuongeza nishati ya molekuli ya maji na joto au kupunguzwa upinzani dhidi ya shinikizo ya nje. Njia ya kwanza ni imara na ukweli kujulikana - maji moto huvukiza haraka, na wa pili - kupunguza nishati kizingiti molekuli na kuacha "mzazi" mazingira.

Hebu kurejea mazingira yetu maabara. nafasi chini piston ni kujazwa na maji, tu kidogo, tu 20-40 g Kumbuka kuwa piston lazima kusafiri kwa uhuru, na mfumo wa lazima alipinga valve. Kama maji ni joto, mvuke sumu kuhama piston na kutolewa yenyewe "mahali katika jua." nafasi ya juu piston kuwa kushikamana na usambazaji wa hewa na shinikizo kutofautiana, kwa mfano, kuweka pili piston fimbo manually kusimamia. Sasa inawezekana kuchunguza joto utegemezi wa shinikizo mvuke. Kusonga piston na fimbo, kubadilisha shinikizo nje ya piston kwanza. data kati kurekebisha. Usahihi kukamata joto mvuke wakati thabiti, yaani bila kubadilika, angalau kwa muda mfupi, maana. Tusipojali joto kubadilishana na mazingira, tabia ya jozi si tofauti na tabia za gesi bora.

Jambo la kushangaza, hata alipokuwa na kuanzisha primitive inaweza kutunzwa utegemezi kiwango mchemko ya shinikizo. Kumbuka kwamba wito mpito kuchemsha maji kwa mvuke na uundaji wa Bubbles katika kiasi kioevu. Hivyo kurekebisha jipu urahisi sana. Hapa tena kuongezeka shinikizo, maji ya moto joto kuongezeka, na kwa hiyo, ni rahisi kwa ajili ya uninitiated kuonyesha kushangaza hila - kuchemsha maji kwenye joto ya 80 tu nyuzi au inaonekana kinyume na maarifa ya kawaida, zaidi ya moja digrii 110 Celsius.

Hii ni kwa sababu baada ya kufanya utafiti tabia za gesi, mvuke iwapo kuna joto vyanzo juu ya suala hilo, katika mwisho, na injini mbalimbali joto imeundwa: injini ya mvuke, portable injini, injini, injini mwako. Na wachache kujua kwamba kwanza wa kiume kati yao, bila shaka, lazima kuchukuliwa puto.