Að rannsaka háður þrýstingi á hitastigi - ekkert gæti verið einfaldara ...

Rannsókn á eðliseiginleikum gasi

Saga vísinda uppgötvun byrjar oft með því að "rétta" manneskja á réttum stað á réttum tíma. Þetta er það sem gerðist við rannsókn lofttegunda. French eðlisfræðingur, efnafræðingur, verkfræðingur Serge Charles varð áhuga á flugtækni. Í þessu sambandi, það var nauðsynlegt að rannsaka ósjálfstæði þrýstingi á lofthita. Auðvitað, hitinn hefur alltaf verið fyrsti tól vísindamanna. Enn, öflugur, auðvelt að stjórna orkugjafa og alltaf fyrir hendi. The forn hljóðfæri þekkingu hefur alltaf verið prófsteinn á "vel, vel, við skulum sjá hvað gerist þegar hún er viðkvæm fyrir hita, og ef þú bætir við ..." osfrv

Og hvað er svo áhugavert að finna Charles í lofttegundum? Við framkvæma eigin rannsóknir. Taktu gler rör, annars vegar mun það loka vel og raða inni stimpla sem renna meðfram slöngunni. Næst stilla hitagjafa - venjulega áfengis lampa - og útbúa rannsóknarstofu okkar bekkur gauges hitastig og þrýsting - það var á hitastigi háður þrýstingi við erum að fara að kanna. Svo skulum byrja ...

Við höfum ákveðið magn af gasi í bindi afmarkast botni strokka og stimpla. Festa stimpla podogreem áfengis lampa og út tilraunaandrúmsloftið. Við skrifa fjölda þrýstingsgilda Pn og gas hitastig Tn. Í greiningu upplýsingar sem fengist hafa, sjáum við að þrýstingur fíkn á hitastiginu er í hlutfalli Nature - eykst með vaxandi hitastig og þrýsting. Bent er á að stimpla er látið sæta mismunandi þrýstingi: úti - er andrúmsloftsins, og inni - frá hitað gas. Fyrir næsta tilraun til að fjarlægja stimpla hirðmann og sjá að stimpla færist þrýstijöfnunin. En það mun breytast magn af gasi, og magn (þyngd) haldist óbreytt. Við ályktum að berast Charles: stöðug massa og rúmmál gas þrýstingur er í beinu hlutfalli við hitastig - einfaldlega og smekkleg.

Með öðrum orðum, við fast rúmmál, þrýstingurinn hækkar á upphitun, og við stöðugan þrýsting á meðan að hita magn eykst. Blöðruáhrif er átt við að á meðan að hita loftið frá brennari, það stækkar og rúmmál hans eykst og rúmmál kúlu - nr. Þess vegna, umfram loft fer í boltann og inni er loftið massa minni en massi sama rúmmál af lofti utan frá. Eldar lögmáli Arkimedesar en, og kúlan er ekkert að gera en að fljúga til the gleði af áhorfendum.

Hins vegar er merkilegasta niðurstaða er að þrýstingur P og hitastigsins T eru tengdar af P1 / T1 = P2 / T2 = .... = Pn / Tn = const. Það er hægt að túlka á annan hátt: P = k * T, þar sem k - eins konar gas fasti. Ef við beitum þessum samskiptum við einstaka hita gildum, þrýsting og rúmmál, er hægt að fá vel þekkt fastar. Til dæmis, rúmmál gass eykst við að hlta vlð meiri en 1 gráða til 1/273 af upphaflega gildi.

Að sjálfsögðu, mikill áhugi er þrýstingurinn sem hæði a efna við hitastig sem nemur fasa umskipti, til dæmis fljótandi í gas. Næst mótmæla fyrir rannsóknir af þessu tagi er vatn. Myndast ofan vatnsgufu er afleiðing af flutningi ákveðinn fjölda sameinda vatns frá ytra umhverfi. Þetta er hindrað af tveimur þáttum - öflum af yfirborði spennu og þrýstingi frá útlöndum. Sigrast á þeim er hægt að gefa aðeins sameindir með fullnægjandi orku möguleika - hitastig sambærilegum staðli. Það eru tvær leiðir til að ná þessu getu: það er hægt að auka orku vatnssameindum með hita eða minnkað viðnám gegn ytri þrýstingi. The fyrstur aðferð er staðfest af þekkt staðreynd - hituð vatn gufar fljótt, og annað - draga úr orka þröskuld sameindir þannig að "Parent" umhverfi.

Við skulum fara aftur til að setja á rannsóknarstofu okkar. Rýmið undir stimpla er fyllt með vatni, bara smá, bara 20-40 g Athugaðu að stimpla að færa frjálslega, og kerfið ætti að vera okkar dögum loki. Ef vatn er hitað, vatn gufa myndast verður breyting bullunnar og gefa út sjálfan sig út "stað í sólinni." Rúm fyrir ofan bullu þannig að vera tengdur við framboð af lofti með breytilegs þrýsting, til dæmis, að láta seinni bullu stangir handvirkt viðráðanleg. Nú er hægt að rannsaka hitastig háður gufuþrýstingi. Ef bulla og stangir, breyta þrýstingi frá útlöndum fyrri bullu. Intermediate gögn festa. Rétt mun fanga hitastig gufu á jafnvægi, þ.e. óbreytt, að minnsta kosti í stuttu máli, merkingu. Ef við vanrækslu varmaskipti við umhverfið, hegðun par er ekki mjög frábrugðin hegðun kjörgas.

Athyglisvert, jafnvel á slíkum frumstæð skipulag má vart ósjálfstæði suðumarki þrýstingi. Muna að kallað umskipti sjóðandi vökva gufu með myndun kúla allan vökva bindi. svona laga sjóða mjög auðveldlega. Hér aftur þrýstingur eykst, fljótandi suðumark eykst, og því, það er auðvelt fyrir óvígða að sýna ótrúlega bragð - sjóðandi vatni við hitastig sem er aðeins 80 gráður á Celsíus eða virðist bága við skynsemi, fleiri en á sama 110 gráður á Celsíus.

Það er vegna þess að eftir að rannsaka hegðun gasi, gufu þegar kemst í snertingu við hitagjafa um málið, í lok, og ýmsar vélar hita hafa verið búin til: gufa vél, flytjanlegur vél, vélin, innri brennslu vél. Og fáir vita að frumburður meðal þeirra, að sjálfsögðu ætti að teljast blaðra.