Изобаралық процесс. Газдың берілген массасы үшін тұрақты қысым кезінде өтетін процесс изобаралық процесс деп аталады (“барос” –салмақ, ауырлық деген грек сөзінен). Бұл процесті 1802 жылы француз ғалымы Л. Гей-Люссак зерттеген.
Изобаралық процесс кезінде р тұрақты болатындықтан, шамасына қысқартқаннан кейін (2.27) формула мына түрге келеді:
немесе . (2.40)
(2.40) формула Гей-Люссак заңының математикалық өрнегі болып табылады: газдың берілген массасы үшін тұрақты қысым кезінде газдың көлемі оның абсолют температурасына тура пропорционал болады. (Мұны (2.31) Клапейрон-Менделеев теңдеуінен де көруге болады: р, m, , және R тұрақты болатындықтан, V көлем Т температураға пропорционал болады). Гей-Люссак заңының графигі изобара деп аталады. Ол – абциссалар осін А нүктесінде қиып өтетін түзу болып табылады (2.13 а-сурет). 2.13,а-суреттегі үшбұрыштардың ұқсастығынан немесе екендігі шығады. 1/ОА қатынасын деп белгілеп, мынаған келеміз:
, (2.41)
мұндағы – газдың көлемдік ұлғаюының температуралық коэффициенті.
Егер тәжірибені түрліше газдар үшін немесе газдың түрліше массалары үшін қайталайтын болсақ, онда барлық графиктер де А нүктесінде қиылысатын болады, ол t = –273 0С мәніне сәйкес келеді (2.13, б-сурет), яғни =1/OA = 1/273 0C-1 коэффициенті барлық газдар үшін бірдей болады. Бұл дегеніміз газдың изобаралық процесс кезінде ұлғаюы оның тегіне тәуелсіз болады дегенді білдіреді. Газдар үшін (2.16 а) және (2.41)-формулалардағы және коэффициенттер сан мәндері жағынан бірдей болады, сондықтан жалғыз әрпін ғана пайдаланады.
Изотермиялық процесс. Газдағы тұрақты температура кезінде өтетін процесс изотермиялық процесс деп аталады. Изотермиялық процесті зерттегендер ағылшын ғалымы Р. Бойль мен француз ғалымы Э. Mариотт болды. Олардың тәжірибеде тағайындаған қатынасын (2.27) формуладан Т температураға қысқартқаннан кейін алуға болады:
немесе . (2.42)
(2.42) формула Бойль-Мариотт заңының математикалық өрнегі болып табылады: газдың берілген массасы үшін тұрақты температура кезінде газдың қысымы оның көлеміне кері пропорционал болады. Басқаша айтқанда, бұл жағдайларда газдың көлемінің оған сәйкес қысымға көбейтіндісі тұрақты шама болады:
p V = const. (2.43)
(2.43) қатынасын (2.31) немесе (2.32) формулалардан алуға болады, себебі тұрақты Т кезінде (2.31) және (2.32) формулалардың оң жақтарында тұрақты шама тұрады. Газдағы изотермиялық процесс кезіндегі р қысымның V көлемге тәуелділігінің графигі гипербола болып табылады және изотерма деп аталады. 2.14-суретте газдың бір ғана массасы үшін түрліше Т температуралар кезіндегі үш изотермалар келтірілген.
(2.33) формуладан тікелей изотермиялық процесс кезінде газдың тығыздығының қысымға тура пропорционал өзгеретіндігі шығады:
1/2=P1/P2. (2.44)
Достарыңызбен бөлісу: |