Физика және астрономия пәніне арналған Білім беру коды және бейіні: Мамандығы
жүктеу/скачать 1.39 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Клапейрон теңдеуі
- Менделеев – Клапейрон теңдеуі
| Идеал газ күйінің теңдеуі.
Күй теңдеуі. Біз идеал газдың жайын молекула-кинетикалық теория тұрғысынан жүйелі қарастырдық. Газ қысымының оның молекулаларының шоғырына және температурасына тәуелді болатыны анықталды. Осы тәуелділік жеткілікті сиретілген газдың берілген массасының күйін сипаттайтын барлық үш макроскопиялық параметр p, V және T-ні байланыстыратын теңдеуді алуға болады. Бұл теңдеу идеал газ күйінің теңдеуі деп аталады. p=nkT теңдеуіне газ молекулалары шоғырына арналған өрнекті қоямыз,(1.8)- фор- муланы ескере отырып, газ шоғырын мына түрде жазуға болады: мұндағы – Авогадро тұрақтысы, m – газдың массасы, M – оның мольдік массасы. (3.1)-теңдеуін (2.10)-теңдеуіне қойғаннан кейін мынаны аламыз: (3.2) Больцман тұрақтысы k мен Авогадро тұрақтысы -ның көбейтіндісін универсал (мольдік) газ тұрақтысы деп атайды және оны R әрпімен белгілейді: (3.3) (3.2)-теңдеудегі көбейтіндісінің орнына универсал газ тұрақтысы R-ді қойып, массасы қалауымызша алынған идеал газ күйінің теңдеуін аламыз: (3.4) Бұл теңдеуде газдың тегіне тәуелді болатын бір ғана шама бар, ол – оның мольдік массасы. (3.4)-күй теңдеуінен кез келген екі күйдегі идеал газдың қысымы, көлемі және температурасы арасындағы байланыс келіп шығады. Егер индекс 1-мен – бірінші күйге қатысты параметрлерді белгілесек, ал индекс 2-мен – екінші күйге қатысты парамтрлерді белгілесек, онда (3.4)-теңдеуге сәйкес газдың массасы үшін (3.5) теңдеулерін аламыз. Бұл теңдеулердің оң бөліктері бірдей. Демек, олардың сол бөліктері де тең болуға тиіс: (3.5)-түріндегі күй теңдеуі Клапейрон теңдеуі делінеді және бұл күй теңдеуін жазудың бір түрі болып табылады. (3.4)-түріндегі күй теңдеуін бірінше рет ұлы орыс ғылымы Д.И.Менделеев алған. Сондықтан оны Менделеев – Клапейрон теңдеуі деп атайды. Күй теңдеуі не үшін керек? Тек идеал газ ғана емес, тіпті кез келген нақты жүйеде – газ, сұйық немесе қатты дене – өзінің күй теңдеуімен сипатталады. Бірақ ол теңдеулер идеал(жеткілікті сиретілген) газ үшін Менделеев-Клапейрон теңдеуінен әлдеқайда күрделі. Күй теңдеуін білу жылулық құбылыстарды зерттеуге қажет. Ол түрлі мәселелердің үш тобына бірден толық немесы жарым-жартылай жауап беруге мүмкіндік береді. Күй теңдеуі күйді сипаттайтын екі шама белгілі болса, онда басқа бір шаманы, мысалы температураны, анықтауға мүмкіндік береді. Термометрлерді дәл осы қасиет пайдаланылады. Күй теңдеуіне сүйене отырып, белгілі бір сыртқы жайдайларда жүйедегі түрлі процестердің қалай жүріп жатқаның, мысалы температураны өзгертпей, газдың көлемін арттырсақ, оның қысымы қалай өзгеретінін т.б. айтуға болады. Келесі тақырып осыған арналған. Ақырында, күй теңдеуін біле отырып, егер жүйе жұмыс істеп тұрса немесе қоршаған денелерден жылу алса, онда жүйенің күйі қалай өзгеретінін айтуға болады. Бұл туралы «Молекулалық физика. Жылу құбылыстары» бөлімінің соңғы жағында айтылады. жүктеу/скачать 1.39 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|