După proprietățile lor mecanice, gazele au multe în comun cu lichidele. Ca și lichidele, nu au elasticitate în raport cu modificările de formă. Părți separate ale gazului se pot deplasa cu ușurință una față de alta. La fel ca lichidele, ele sunt elastice în ceea ce privește deformarea compresiei globale. Pe măsură ce presiunea externă crește, volumul gazului scade. Când presiunea exterioară este îndepărtată, volumul gazului revine la valoarea sa inițială.

Este ușor de verificat experimental existența proprietăților elastice ale unui gaz. Luați un balon pentru copii. Umflați-l nu foarte mult și legați-l. După aceea, începeți să-l strângeți cu mâinile (Fig. 3.20). Odată cu apariția presiunilor externe, mingea se va micșora, volumul ei va scădea. Dacă încetați să mai strângeți, mingea se va îndrepta imediat, ca și când ar avea arcuri în interior.

Luați o pompă de aer pentru o mașină sau o bicicletă, închideți-i priza și împingeți în jos mânerul pistonului. Aerul prins în interiorul pompei va începe să se comprime și veți simți imediat o creștere rapidă a presiunii. Dacă nu mai puneți presiune pe piston, acesta se va întoarce la locul său, iar aerul își va lua volumul inițial.

Elasticitatea gazului în raport cu compresia integrală este utilizată în anvelopele auto pentru absorbția șocurilor, în frâne pneumatice și în alte dispozitive. Blaise Pascal a fost primul care a observat proprietățile elastice ale unui gaz, capacitatea acestuia de a-și schimba volumul odată cu schimbarea presiunii.

După cum am observat deja, un gaz diferă de un lichid prin faptul că nu poate menține volumul neschimbat și nu are o suprafață liberă. Trebuie neapărat să fie într-un vas închis și va ocupa întotdeauna complet întregul volum al acestui vas.

O altă diferență importantă între un gaz și un lichid este compresibilitatea (conformitatea) mai mare a acestuia. Deja la schimbări foarte mici de presiune apar schimbări mari clar vizibile ale volumului gazului. În plus, relația dintre presiuni și modificările de volum este mai complexă pentru un gaz decât pentru un lichid. Modificările de volum nu vor mai fi direct proporționale cu modificările de presiune.

Pentru prima dată, relația cantitativă dintre presiunea și volumul gazului a fost stabilită de omul de știință englez Robert Boyle (1627-1691). În experimentele sale, Boyle a observat modificări ale volumului de aer conținut în capătul etanș al tubului (Fig. 3.21). El a schimbat presiunea asupra acestui aer turnând mercur în cotul lung al tubului. Presiunea a fost determinată de înălțimea coloanei de mercur

Experiența lui Boyle într-o formă aproximativă, aproximativă, o puteți repeta cu o pompă de aer. Luați o pompă bună (important este ca pistonul să nu lase aerul să treacă), închideți orificiul de evacuare și încărcați pe rând mânerul pistonului cu una, două, trei greutăți identice. În același timp, marcați pozițiile mânerului sub sarcini diferite față de rigla verticală.

Chiar și o astfel de experiență brută vă va permite să vă convingeți că volumul unei anumite mase de gaz este invers proporțional cu presiunea la care este supus acest gaz. Indiferent de Boyle, aceleași experimente au fost efectuate de omul de știință francez Edmond Mariotte (1620-1684), care a ajuns la aceleași rezultate ca și Boyle.

În același timp, Mariotte a descoperit că în timpul experimentului trebuie respectată o precauție foarte importantă: temperatura gazului în timpul experimentului trebuie să rămână constantă, altfel rezultatele experimentului vor fi diferite. Prin urmare, legea lui Boyle - Mariotte este citită astfel; la temperatură constantă, volumul unei mase date de gaz este invers proporțional cu presiunea.

Dacă notăm prin volumul și presiunea inițială a gazului, prin volumul și presiunea finală a aceleiași mase de gaz, atunci

Legea lui Boyle - Mariotte poate fi scrisă ca următoarea formulă:

Să prezentăm legea Boyle-Mariotte într-o formă grafică vizuală. Pentru a fi sigur, să presupunem că o anumită masă de gaz a ocupat volumul la presiune. Să descriem grafic modul în care volumul acestui gaz se va schimba odată cu creșterea presiunii la o temperatură constantă. Pentru a face acest lucru, calculăm volumele de gaz conform legii Boyle-Mariotte pentru presiuni de 1, 2, 3, 4 atmosfere etc. și întocmim un tabel:

Folosind acest tabel, este ușor să reprezentați grafic dependența presiunii gazului de volumul său (Fig. 3.22).

După cum se poate observa din grafic, dependența presiunii de volumul gazului este într-adevăr complexă. În primul rând, o creștere a presiunii de la una la două unități duce la o scădere a volumului la jumătate. Ulterior, cu aceleași creșteri de presiune, apar modificări tot mai mici ale volumului inițial. Cu cât un gaz este mai comprimat, cu atât devine mai elastic. Prin urmare, pentru un gaz, este imposibil să se specifice vreun modul constant de compresie (care caracterizează proprietățile sale elastice), așa cum se face pentru solide. Pentru gaz, modulul de compresie depinde de presiunea sub care se află modulul de compresie crește cu presiunea.

Rețineți că legea Boyle-Mariotte este respectată doar pentru presiuni nu foarte mari și temperaturi nu foarte scăzute. La presiuni mari și temperaturi scăzute, relația dintre volumul de gaz și presiune devine și mai complexă. Pentru aer, de exemplu, la 0 ° C, legea Boyle - Mariotte dă valorile corecte ale volumului la o presiune care nu depășește 100 atm.

La începutul paragrafului, sa spus deja că proprietățile elastice ale unui gaz și compresibilitatea sa ridicată sunt utilizate pe scară largă de către om în activități practice. Să mai luăm câteva exemple. Capacitatea de a comprima puternic un gaz la presiuni mari face posibilă stocarea unor mase mari de gaz în volume mici. Buteliile cu aer comprimat, hidrogen, oxigen sunt utilizate pe scară largă în industrie, de exemplu, în sudarea cu gaz (Fig. 3.23).

Proprietățile elastice bune ale gazului au servit drept bază pentru crearea aeroglisorului fluvial (Fig. 3.24). Aceste noi tipuri de nave ating viteze mult peste cele atinse anterior. Datorită utilizării proprietăților elastice ale aerului, a fost posibil să se scape de forțele mari de frecare. Adevărat, în acest caz, calculul presiunii este mult mai complicat, deoarece este necesar să se calculeze presiunea în fluxuri rapide de aer.

Multe procese biologice se bazează și pe utilizarea proprietăților elastice ale aerului. Te-ai gândit, de exemplu, cum respiri? Ce se întâmplă când inspiri?

La semnalul sistemului nervos că organismul are lipsă de oxigen, o persoană, atunci când inhalează, ridică coastele cu ajutorul mușchilor pieptului și coboară diafragma cu ajutorul altor mușchi. Aceasta crește volumul pe care plămânii (și aerul rămas în ei) îl pot ocupa. Dar această creștere a volumului duce la o scădere mare a presiunii aerului în plămâni. Există o diferență de presiune între aerul exterior și aerul din plămâni. Ca urmare, aerul exterior începe să intre singur în plămâni datorită proprietăților sale elastice.

Îi dăm posibilitatea să intre doar schimbând volumul plămânilor.

Nu numai aceasta este utilizarea elasticității aerului în timpul respirației. Țesutul pulmonar este foarte delicat și nu ar rezista la întinderi repetate și la o presiune destul de dură asupra mușchilor pectorali. Prin urmare, nu este atașat de ele (Fig. 3.25). În plus, extinderea plămânului prin întinderea suprafeței acestuia (cu ajutorul mușchilor pectorali) ar provoca o expansiune neuniformă, inegală a plămânului în diferite părți. Prin urmare, plămânul este înconjurat de un film special - pleura. Pleura este atașată de plămân cu o parte, iar țesutul muscular al pieptului cu cealaltă. Pleura formează un fel de pungă, ai cărui pereți nu permit aerului să treacă.

Cavitatea pleurală în sine conține o cantitate foarte mică de gaz. Presiunea acestui gaz devine egală cu presiunea aerului din plămâni numai atunci când pereții pleurei sunt foarte apropiați unul de celălalt. La inhalare, volumul cavității crește brusc. Presiunea din ea scade brusc. Plămânul, datorită resturilor de aer conținute în el, începe să se extindă uniform în toate părțile, ca o minge de cauciuc sub clopotul unei pompe de aer.

Astfel, natura a folosit cu înțelepciune proprietățile elastice ale aerului pentru a crea un amortizor ideal pentru țesutul pulmonar și cele mai favorabile condiții pentru extinderea și contracția acestuia.

La rezolvarea problemelor de aplicare a legilor lui Newton, vom folosi legea Boyle-Mariotte ca o ecuație suplimentară care exprimă proprietățile elastice speciale ale gazelor.

Legile de bază ale gazelor ideale sunt utilizate în termodinamica tehnică pentru a rezolva o serie de probleme de inginerie și tehnice în procesul de elaborare a proiectării și a documentației tehnologice pentru echipamentele aviatice, motoarele de aeronave; fabricarea și funcționarea acestora.

Aceste legi au fost inițial obținute experimental. Ulterior, au fost derivate din teoria molecular-cinetică a structurii corpurilor.

Legea lui Boyle - Mariotte stabilește dependența volumului unui gaz ideal de presiunea la o temperatură constantă. Această dependență a fost dedusă de chimistul și fizicianul englez R. Boyle în 1662 cu mult înainte de apariția teoriei cinetice a gazului. Indiferent de Boyle în 1676, aceeași lege a fost descoperită de E. Mariotte. Legea lui Robert Boyle (1627 - 1691), chimist și fizician englez care a stabilit această lege în 1662, și Edme Mariotte (1620 - 1684), fizician francez care a stabilit această lege în 1676: produsul dintre volumul unei mase date a unui gaz ideal și presiunea acestuia este constantă la temperatură constantă sau.

Legea se numește Boyle-Mariotte și prevede că la temperatura constanta, presiunea unui gaz este invers proportionala cu volumul sau.

Fie ca la temperatura constanta a unei anumite mase de gaz avem:

V 1 - volumul de gaz la presiune R 1 ;

V 2 - volumul de gaz la presiune R 2 .

Apoi, conform legii, putem scrie

Înlocuind în această ecuație valoarea volumului specific și luând masa acestui gaz t= 1 kg, obținem

p 1 v 1 =p 2 v 2 sau pv= const .(5)

Densitatea unui gaz este inversul volumului său specific:

atunci ecuația (4) ia forma

adică, densitățile gazelor sunt direct proporționale cu presiunile lor absolute. Ecuația (5) poate fi considerată ca o nouă expresie a legii Boyle-Mariotte, care poate fi formulată astfel: produsul presiunii și volumul specific al unei anumite mase a aceluiași gaz ideal pentru diferitele sale stări, dar la aceeași temperatură, este o valoare constantă.

Această lege poate fi obținută cu ușurință din ecuația de bază a teoriei cinetice a gazelor. Înlocuind în ecuația (2) numărul de molecule pe unitatea de volum cu raportul N/V (V este volumul unei mase date de gaz, N este numărul de molecule din volum) obținem

Întrucât pentru o masă dată de gaz cantitățile Nși β constantă, apoi la temperatură constantă T=const pentru o cantitate arbitrară de gaz, ecuația Boyle-Mariotte va avea forma

pV = const, (7)

iar pentru 1 kg de gaz

pv = const.

Reprezentați grafic în sistemul de coordonate R – v modificarea stării gazului.

De exemplu, presiunea unei mase date de gaz cu un volum de 1 m 3 este de 98 kPa, apoi, folosind ecuația (7), determinăm presiunea unui gaz cu un volum de 2 m 3

Continuând calculele, obținem următoarele date: V(m 3) este egal cu 1; 2; 3; 4; 5; 6; respectiv R(kPa) este egal cu 98; 49; 32,7; 24,5; 19,6; 16.3. Pe baza acestor date, construim un grafic (Fig. 1).

Orez. 1. Dependenţa presiunii unui gaz ideal de volumul la

temperatura constanta

Curba rezultată este o hiperbolă, obținută la o temperatură constantă, se numește izotermă, iar procesul care are loc la o temperatură constantă se numește izotermă. Legea Boyle-Mariotte este aproximativă și la presiuni foarte mari și temperaturi scăzute este inacceptabilă pentru calculele de inginerie termică.

Gay–L u s a ka legea determină dependența volumului unui gaz ideal de temperatura la presiune constantă. (Legea lui Joseph Louis Gay-Lussac (1778 - 1850), un chimist și fizician francez care a stabilit pentru prima dată această lege în 1802: volumul unei mase date de gaz ideal la presiune constantă crește liniar odată cu creșterea temperaturii, adică , unde este volumul specific la; β este coeficientul de dilatare a volumului egal cu 1/273,16 pe 1 o C.) Legea a fost stabilită experimental în 1802 de fizicianul și chimistul francez Joseph Louis Gay-Lussac, al cărui nume este numit. Investigand expansiunea termică a gazelor în mod experimental, Gay-Lussac a descoperit că, la o presiune constantă, volumele tuturor gazelor cresc aproape în mod egal atunci când sunt încălzite, adică cu o creștere a temperaturii cu 1 ° C, volumul unei anumite mase de gaz. crește cu 1/273 din volumul pe care acest gaz de masă l-a ocupat la 0°C.

Creșterea volumului în timpul încălzirii cu 1 °C cu aceeași valoare nu este accidentală, dar, așa cum spune, este o consecință a legii Boyle-Mariotte. În primul rând, gazul este încălzit la un volum constant cu 1 ° C, presiunea acestuia crește cu 1/273 din cea inițială. Apoi gazul se extinde la o temperatură constantă, iar presiunea acestuia scade la cea inițială, iar volumul crește cu același factor. Indicând volumul unei anumite mase de gaz la 0°C prin V 0 și la temperatură t°C prin V t Să scriem legea după cum urmează:

Legea lui Gay-Lussac poate fi reprezentată și grafic.

Orez. 2. Dependența volumului unui gaz ideal de temperatura la o constantă

presiune

Folosind ecuația (8) și presupunând că temperatura este 0°C, 273°C, 546°C, calculăm volumul de gaz, respectiv V 0 , 2V 0 , 3V 0 . Să reprezentăm grafic temperaturile gazelor pe axa absciselor într-o scară condiționată (Fig. 2) și volumele de gaz corespunzătoare acestor temperaturi de-a lungul axei ordonatelor. Conectând punctele obținute pe grafic, obținem o linie dreaptă, care este un grafic al dependenței volumului unui gaz ideal de temperatura la presiune constantă. O astfel de linie se numește izobară, iar procesul decurgând la presiune constantă - izobaric.

Să ne întoarcem încă o dată la graficul modificării volumului de gaz de la temperatură. Să continuăm linia dreaptă până la intersecție, cu axa x. Punctul de intersecție va corespunde cu zero absolut.

Să presupunem că în ecuația (8) valoarea V t= 0, atunci avem:

dar de atunci V 0 ≠ 0, prin urmare, de unde t= – 273°C. Dar - 273°C=0K, ceea ce trebuia demonstrat.

Reprezentăm ecuația Gay-Lussac sub forma:

Amintindu-ne că 273+ t=Tși 273 K \u003d 0 ° C, obținem:

Înlocuind în ecuația (9) valoarea volumului specific și luând t\u003d 1 kg, obținem:

Relația (10) exprimă legea Gay-Lussac, care poate fi formulată astfel: la presiune constantă, volumele specifice de mase egale ale aceluiași gaz ideal sunt direct proporționale cu temperaturile sale absolute. După cum se poate observa din ecuația (10), legea Gay-Lussac prevede că că coeficientul de împărțire a volumului specific al unei mase date de gaz la temperatura sa absolută este o valoare constantă la o presiune constantă dată.

Ecuația care exprimă legea Gay-Lussac, în general, are forma

și poate fi obținută din ecuația de bază a teoriei cinetice a gazelor. Ecuația (6) poate fi reprezentată ca

la p=const obţinem ecuaţia (11). Legea lui Gay-Lussac este utilizată pe scară largă în inginerie. Deci, pe baza legii expansiunii volumetrice a gazelor, a fost construit un termometru cu gaz ideal pentru a măsura temperaturi în intervalul de la 1 la 1400 K.

Legea lui Charles stabilește dependența presiunii unei mase date de gaz de temperatura la un volum constant. Presiunea unui gaz ideal de masă și volum constant crește liniar atunci când este încălzit, adică unde R o - presiunea la t= 0°C.

Charles a stabilit că atunci când este încălzită într-un volum constant, presiunea tuturor gazelor crește aproape în mod egal, adică. când temperatura crește cu 1 °C, presiunea oricărui gaz crește exact cu 1/273 din presiunea pe care o avea masa dată de gaz la 0 °C. Să notăm presiunea unei anumite mase de gaz într-un vas la 0°C prin R 0 și la temperatură t° prin p t . Când temperatura crește cu 1°C, presiunea crește cu, iar când temperatura crește cu t°Cpresiunea crește cu. presiunea la temperatura t°C egal cu creșterea inițială plus presiunea sau

Formula (12) vă permite să calculați presiunea la orice temperatură dacă este cunoscută presiunea la 0°C. În calculele de inginerie, se folosește adesea o ecuație (legea lui Charles), care se obține ușor din relația (12).

Pentru că, și 273 + t = T sau 273 K = 0°C = T 0

La un volum specific constant, presiunile absolute ale unui gaz ideal sunt direct proporționale cu temperaturile absolute. Schimbând termenii de mijloc ai proporției, obținem

Ecuația (14) este o expresie a legii lui Charles într-o formă generală. Această ecuație poate fi derivată cu ușurință din formula (6)

La V=const obţinem ecuaţia generală a legii lui Charles (14).

Pentru a construi un grafic al dependenței unei mase date de gaz de temperatura la un volum constant, folosim ecuația (13). Să fie, de exemplu, la o temperatură de 273 K=0°C, presiunea unei anumite mase de gaz este de 98 kPa. Conform ecuației, presiunea la o temperatură de 373, 473, respectiv 573 ° C va fi de 137 kPa (1,4 kgf / cm 2), 172 kPa (1,76 kgf / cm 2), 207 kPa (2,12 kgf / cm 2 ). 2). Pe baza acestor date, construim un grafic (Fig. 3). Linia dreaptă rezultată se numește izocor, iar procesul care se desfășoară la volum constant se numește izocor.

Orez. 3. Dependența presiunii gazului de temperatura la volum constant

Legea lui Boyle - Mariotte

Legea lui Boyle - Mariotte- una dintre legile fundamentale ale gazelor, descoperită în 1662 de Robert Boyle și redescoperită independent de Edme Mariotte în 1676. Descrie comportamentul unui gaz într-un proces izoterm. Legea este o consecință a ecuației Clapeyron.

• 1 Formulare
• 2 Consecințe
• 3 Vezi de asemenea
• 4 Note
• 5 Literatură

Cuvântare

Legea lui Boyle - Mariotte este următoarea:

La temperatura și masa constantă a unui gaz, produsul dintre presiunea unui gaz și volumul acestuia este constant.

În formă matematică, această afirmație este scrisă ca o formulă

unde este presiunea gazului; este volumul de gaz și este o valoare constantă în condițiile specificate. În general, valoarea este determinată de natura chimică, masa și temperatura gazului.

Evident, dacă indicele 1 indică cantitățile legate de starea inițială a gazului, iar indicele 2 - la starea finală, atunci formula de mai sus poate fi scrisă ca

. Din cele spuse și din formulele de mai sus, rezultă forma dependenței presiunii gazului de volumul său într-un proces izoterm:

Această dependență este o altă expresie, echivalentă cu prima, a conținutului legii Boyle-Mariotte. Ea vrea să spună asta

Presiunea unei anumite mase de gaz la o temperatură constantă este invers proporțională cu volumul acestuia.

Apoi, relația dintre stările inițiale și finale ale gazului care participă la procesul izoterm poate fi exprimată astfel:

Trebuie remarcat faptul că aplicabilitatea acestei formule și a formulei de mai sus, care leagă între ele presiunile inițiale și finale și volumele de gaz, nu se limitează la cazul proceselor izoterme. Formulele rămân valabile chiar și în acele cazuri când temperatura se modifică în timpul procesului, dar ca urmare a procesului, temperatura finală este egală cu cea inițială.

Este important de precizat că această lege este valabilă doar în cazurile în care gazul luat în considerare poate fi considerat ideal. În special, legea Boyle-Mariotte este îndeplinită cu mare precizie în raport cu gazele rarefiate. Dacă gazul este foarte comprimat, atunci se observă abateri semnificative de la această lege.

Legea lui Boyle - Mariotte, legea lui Charles și legea lui Gay-Lussac, completate de legea lui Avogadro, sunt o bază suficientă pentru obținerea ecuației de stat a gazului ideal.

Consecințe

Legea Boyle-Mariotte afirmă că presiunea unui gaz într-un proces izoterm este invers proporțională cu volumul ocupat de gaz. Dacă luăm în considerare că densitatea gazului este și invers proporțională cu volumul pe care îl ocupă, atunci vom ajunge la concluzia:

Într-un proces izoterm, presiunea unui gaz se modifică direct proporțional cu densitatea acestuia.

Se știe că compresibilitatea, adică capacitatea unui gaz de a-și modifica volumul sub presiune, este caracterizată de un factor de compresibilitate. În cazul unui proces izoterm, se vorbește de un coeficient de compresibilitate izotermă, care este determinat de formula

unde indicele T înseamnă că derivata parțială este luată la o temperatură constantă. Înlocuind în această formulă expresia pentru relația dintre presiune și volum din legea Boyle-Mariotte, obținem:

Astfel, ajungem la concluzia:

Coeficientul de compresibilitate izotermă al unui gaz ideal este egal cu inversul presiunii acestuia.

Vezi si

• legea lui Gay-Lussac
• Legea lui Charles
• Legea lui Avogadro
• Gaz ideal
• Ecuația de stare a gazelor ideale

Note

1. Boyle - Legea lui Mariotte // Enciclopedia fizică / Cap. ed. A. M. Prohorov. - M.: Enciclopedia Sovietică, 1988. - T. 1. - S. 221-222. - 704 p. - 100.000 de exemplare.
2. Sivukhin DV Curs general de fizică. - M.: Fizmatlit, 2005. - T. II. Termodinamică și fizică moleculară. - S. 21-22. - 544 p. - ISBN 5-9221-0601-5.
3. 1 2 Manual elementar de fizică / Ed. G. S. Landsberg. - M.: Nauka, 1985. - T. I. Mecanica. Căldură. Fizica moleculară. - S. 430. - 608 p.
4. 1 2 3 Kikoin A.K., Kikoin I.K. Fizica moleculară. - M.: Nauka, 1976. - S. 35-36.
5. La o masă constantă.
6. Livshits L. D. Compresibilitatea // Enciclopedia fizică / Cap. ed. A. M. Prohorov. - M.: Marea Enciclopedie Rusă, 1994. - T. 4. - S. 492-493. - 704 p. - 40.000 de exemplare.

   ISBN 5-85270-087-8.

Literatură

• Petruşevski F. F. Dreptul Boyle-Mariotte // Dicţionar enciclopedic al lui Brockhaus şi Efron: în 86 de volume (82 de volume şi 4 suplimentare). - Sankt Petersburg, 1890-1907.

Legea lui Boyle - Informații despre Mariotte

Legea lui Boyle - Mariotte

Legea lui Boyle - Mariotte
Legea lui Boyle - Mariotte Vizionați subiectul
Legea lui Boyle - Marriotte ce, Legea lui Boyle - Marriott cine, Legea lui Boyle - Descrierea Marriotte

Există fragmente din wikipedia despre acest articol și videoclip

Site-ul nostru are un sistem în funcția de motor de căutare. Mai sus: „ce căutați?” puteți interoga totul în sistem cu caseta. Bine ați venit la motorul nostru de căutare simplu, elegant și rapid, pe care l-am pregătit pentru a vă oferi cele mai exacte și mai actualizate informații.

Un motor de căutare conceput pentru dvs., care vă oferă cele mai actualizate și precise informații cu un design simplu și operare rapidă. Puteți găsi aproape orice informație pe care o căutați pe site-ul nostru.

Momentan servim doar în engleză, turcă, rusă, ucraineană, kazahă și belarusă.
Noi limbi vor fi adăugate sistemului foarte curând.

Viața unor oameni celebri vă oferă informații, imagini și videoclipuri pe sute de subiecte precum politicieni, figuri guvernamentale, medici, site-uri de internet, fabrici, vehicule tehnologice, mașini etc.

Legea Boyle-Mariotte

Relația cantitativă dintre volumul și presiunea unui gaz a fost stabilită pentru prima dată de Robert Boyle în 1662. * Legea lui Boyle-Mariotte afirmă că la o temperatură constantă, volumul unui gaz este invers proporțional cu presiunea acestuia.

Această lege se aplică oricărei cantități fixe de gaz. După cum se poate observa din fig. 3.2, reprezentarea sa grafică poate fi diferită. Graficul din stânga arată că la presiune scăzută, volumul unei cantități fixe de gaz este mare.

Volumul unui gaz scade pe măsură ce presiunea acestuia crește. Din punct de vedere matematic, aceasta este scrisă astfel:

Totuși, legea lui Boyle-Mariotte este scrisă de obicei sub formă

O astfel de înregistrare permite, de exemplu, cunoașterea volumului inițial de gaz V1 și a presiunii sale p pentru a calcula presiunea p2 în noul volum V2.

Legea lui Gay-Lussac (legea lui Charles)

În 1787, Charles a arătat că la presiune constantă, volumul unui gaz se modifică (proporțional cu temperatura acestuia. Această dependență este prezentată în formă grafică în Fig. 3.3, din care se poate observa că volumul unui gaz este legat liniar). la temperatura sa. În formă matematică, această dependență se exprimă după cum urmează:

Legea lui Charles este adesea scrisă într-o formă diferită:

V1IT1 = V2T1(2)

Legea lui Charles a fost îmbunătățită de J. Gay-Lussac, care în 1802 a descoperit că volumul unui gaz, atunci când temperatura acestuia se modifică cu 1°C, se modifică cu 1/273 din volumul pe care l-a ocupat la 0°C.

Rezultă că dacă luăm un volum arbitrar din orice gaz la 0°C și la presiune constantă îi reducem temperatura cu 273°C, atunci volumul final va fi egal cu zero. Aceasta corespunde unei temperaturi de -273°C, sau 0 K. Această temperatură se numește zero absolut. De fapt, nu se poate realiza. Pe fig.

Figura 3.3 arată cum extrapolarea graficelor volumului gazului în funcție de temperatură duce la volumul zero la 0 K.

Zero absolut este, strict vorbind, de neatins. Cu toate acestea, în condiții de laborator, este posibil să se obțină temperaturi care diferă de zero absolut cu doar 0,001 K. La astfel de temperaturi, mișcările aleatorii ale moleculelor se opresc practic. Acest lucru are ca rezultat proprietăți uimitoare.

De exemplu, metalele răcite la temperaturi apropiate de zero absolut își pierd aproape complet rezistența electrică și devin supraconductoare*. Un exemplu de substanțe cu alte proprietăți neobișnuite la temperatură scăzută este heliul.

La temperaturi apropiate de zero absolut, heliul își pierde vâscozitatea și devine superfluid.

* În 1987 au fost descoperite substanţe (ceramica sinterizată din oxizi ai elementelor lantanide, bariu şi cupru) care devin supraconductoare la temperaturi relativ ridicate, de ordinul a 100 K (-173 °C). Acești supraconductori „de înaltă temperatură” deschid perspective mari în tehnologie.- Aprox. transl.

Principal echipament de laborator este desktopul pe care se desfășoară toate lucrările experimentale.

Fiecare laborator ar trebui să aibă o ventilație bună. Este necesară o hotă, în care toate lucrările sunt efectuate folosind compuși urât mirositori sau toxici, precum și arderea substanțelor organice în creuzete.

Într-o hotă specială, în care nu se efectuează lucrări legate de încălzire, se depozitează substanțe volatile, nocive sau urât mirositoare (brom lichid, acizi azotic și clorhidric concentrați etc.).

), precum și substanțe inflamabile (disulfură de carbon, eter, benzen etc.).

Laboratorul are nevoie de alimentare cu apă, canalizare, curent tehnic, cabluri de gaz și boiler. De asemenea, este de dorit să existe o alimentare cu aer comprimat, o conductă de vid, o alimentare cu apă caldă și cu abur.

Dacă nu există o alimentare specială, pentru a produce apă caldă se folosesc încălzitoare de apă cu diferite sisteme.

Cu ajutorul acestor aparate, incalzite cu electricitate sau gaz, se poate obtine rapid un jet de apa calda la o temperatura de aproape 100°C.

Laboratorul trebuie să aibă instalații pentru distilarea (sau demineralizarea) apei, deoarece în laborator este imposibil să lucreze fără apă distilată sau demineralizată. În cazurile în care obținerea apei distilate este dificilă sau imposibilă, se folosește apă distilată din comerț.

Trebuie să existe borcane de lut cu o capacitate de 10-15 litri lângă mesele de lucru și chiuvete de apă pentru scurgerea soluțiilor inutile, reactivilor etc., precum și coșuri pentru sticlă spartă, hârtie și alte gunoi uscate.

Pe lângă mesele de lucru, laboratorul ar trebui să aibă un birou unde sunt stocate toate caietele și notele și, dacă este necesar, un tabel cu titluri. Ar trebui să existe scaune sau scaune înalte lângă mesele de lucru.

Balanțe analitice și instrumentele care necesită o instalație staționară (electrometrică, optică etc.) sunt amplasate într-o încăpere separată asociată cu laboratorul și ar trebui alocată o cameră de cântărire specială pentru balanțe analitice. Este de dorit ca camera de cântărire să fie amplasată cu ferestre spre nord. Acest lucru este important deoarece balanța nu trebuie expusă la lumina soarelui („Cântar și cântărire”).

În laborator, trebuie să aveți și cele mai necesare cărți de referință, manuale și manuale, deoarece adesea în timpul lucrului este nevoie de ton sau alte informații.

Vezi si

Pagina 3

Sticla chimică utilizată în laboratoare poate fi împărțită în mai multe grupuri. În funcție de scop, vasele pot fi împărțite în vase de uz general, de destinație specială și vase măsurate. După material - pentru vase din sticlă simplă, sticlă specială, cuarț.

Pentru grup. articolele de uz general includ acele articole care ar trebui să fie întotdeauna în laboratoare și fără de care majoritatea lucrărilor nu pot fi efectuate. Acestea sunt: ​​eprubete, pâlnii simple și de separare, pahare, baloane cu fund plat, cristalizatoare, baloane conice (Erlenmeyer), baloane Bunsen, frigidere, retorte, baloane pentru apă distilată, teuri, robinete.

Grupul cu destinații speciale include acele articole care sunt utilizate în orice scop, de exemplu: aparatul Kipp, aparatul Sok-rally, aparatul Kjeldahl, baloanele de reflux, baloanele Wulff, baloanele Tishchenko, picnometrele, hidrometrele, baloanele Drexel, aparatele Kali , tester de dioxid de carbon, baloane cu fund rotund, frigidere speciale, tester de greutate moleculară, teste de punct de topire și de fierbere etc.

Ustensilele volumetrice includ: cilindri gradați și pahare, pipete, biurete și baloane cotate.

Pentru a începe, vă sugerăm să vizionați următorul videoclip, în care principalele tipuri de sticlă chimică sunt luate în considerare pe scurt și ușor.

Vezi si:

Vase de gătit de uz general

Eprubetele (Fig. 18) sunt vase cilindrice înguste, cu fundul rotunjit; vin în diferite dimensiuni și diametre și din sticlă diferită. Eprubetele de laborator obișnuite sunt din sticlă fuzibilă, dar pentru lucrări speciale, când este necesară încălzirea la temperaturi ridicate, eprubetele sunt din sticlă refractară sau cuarț.

Pe lângă eprubetele obișnuite, simple, se mai folosesc eprubete conice gradate și centrifuge.

Eprubetele utilizate sunt depozitate în rafturi speciale din lemn, plastic sau metal (Fig. 19).

Orez. 18. Tuburi simple și gradate

Orez. 20. Adăugarea substanțelor sub formă de pulbere în eprubetă.

Eprubetele sunt utilizate în principal pentru lucrări analitice sau microchimice. Când se efectuează reacții într-o eprubetă, reactivii nu trebuie utilizați în cantități prea mari. Este absolut inacceptabil ca eprubeta să fie umplută până la refuz.

Reacția se realizează cu cantități mici de substanțe; 1/4 sau chiar 1/8 din capacitatea eprubetei este suficientă. Uneori este necesară introducerea unei substanțe solide (pulberi, cristale etc.) în eprubetă.

), pentru aceasta, o bandă de hârtie cu o lățime puțin mai mică decât diametrul eprubetei este pliată în jumătate în lungime și cantitatea necesară de solid este turnată în cupa rezultată. Tubul este ținut în mâna stângă, înclinat orizontal, iar cupa este introdusă în el aproape până în jos (Fig. 20).

Apoi eprubeta este așezată vertical, dar și ușor lovită de ea. Când tot solidul s-a turnat, cupa de hârtie este îndepărtată.

Pentru a amesteca reactivii turnați, țineți eprubeta cu degetul mare și arătătorul mâinii stângi la capătul superior și sprijiniți-o cu degetul mijlociu, iar cu degetul arătător al mâinii drepte, loviți fundul eprubetei cu un lovitură oblică. Este suficient pentru ca conținutul să fie bine amestecat.

Este absolut inacceptabil să închideți eprubeta cu degetul și să o agitați în această formă; în acest caz, nu numai că se poate introduce ceva străin în lichidul din eprubetă, dar uneori se poate deteriora pielea degetului, se poate arde etc.

Dacă tubul este plin mai mult de jumătate cu lichid, conținutul este amestecat cu o tijă de sticlă.

Dacă tubul trebuie încălzit, acesta trebuie prins în suport.

Când eprubeta este încălzită incorect și puternic, lichidul fierbe rapid și stropește din el, așa că trebuie să o încălziți cu atenție. Când încep să apară bule, eprubeta trebuie lăsată deoparte și, ținând-o nu în flacăra arzătorul, dar lângă el sau deasupra acestuia, continuați încălzirea cu aer cald. Când este încălzit, capătul deschis al eprubetei trebuie îndepărtat de lucrător și de vecinii de pe masă.

Când nu este necesară încălzirea puternică, este mai bine să coborâți eprubeta cu lichidul încălzit în apă fierbinte. Dacă lucrați cu eprubete mici (pentru semi-microanaliza), atunci acestea sunt încălzite numai în apă fierbinte turnată într-un pahar de sticlă de dimensiunea corespunzătoare (capacitate nu mai mare de 100 ml).

Pâlnii sunt folosite pentru transfuzii - lichide, pentru filtrare etc. Pâlniile chimice sunt produse în diferite dimensiuni, diametrul lor superior este de 35, 55, 70, 100, 150, 200, 250 și 300 mm.

Pâlniile obișnuite au un perete interior neted, dar pâlniile cu o suprafață interioară nervură sunt uneori folosite pentru filtrarea accelerată.

Pâlniile filtrante au întotdeauna un unghi de 60° și un capăt lung tăiat.

În timpul funcționării, pâlniile sunt instalate fie într-un suport special, fie într-un inel pe un stand convențional de laborator (Fig. 21).

Pentru filtrarea într-un pahar, este util să faceți un suport simplu pentru o pâlnie (Fig. 22) Pentru a face acest lucru, o bandă de 70-80 lsh lungime și 20 mm lățime este tăiată din tablă de aluminiu cu o grosime de aproximativ. 2 mm.

O gaură cu un diametru de 12-13 mm este găurită la unul dintre capetele benzii și banda este îndoită așa cum se arată în Fig. 22, a. Modul de fixare a pâlniei pe sticlă este prezentat în fig. 22b.

Când turnați lichid într-o sticlă sau balon, nu umpleți pâlnia până la refuz.

Dacă pâlnia este strâns atașată de gâtul vasului în care este turnat lichidul, atunci transfuzia este dificilă, deoarece în interiorul vasului se creează o presiune crescută. Prin urmare, pâlnia trebuie ridicată din când în când.

Este și mai bine să faceți un spațiu între pâlnie și gâtul vasului introducând, de exemplu, o bucată de hârtie între ele. În acest caz, trebuie să vă asigurați că garnitura nu intră în vas. Este mai convenabil să folosiți un triunghi de sârmă, pe care îl puteți face singur.

Acest triunghi este plasat pe gâtul vasului și apoi se introduce pâlnia.

Pe gâtul vaselor există duze speciale din cauciuc sau plastic, care asigură comunicarea între interiorul balonului și atmosfera exterioară (Fig. 23).

Orez. 21. Consolidarea pâlniei chimice din sticlă

Orez. 22. Dispozitiv pentru montarea pâlniei pe un pahar, în trepied.

Pentru lucrările analitice la filtrare, este mai bine să folosiți pâlnii analitice (Fig. 24). Particularitatea acestor pâlnii este că au un capăt tăiat alungit, al cărui diametru interior este mai mic în partea superioară decât în ​​partea inferioară; acest design accelerează filtrarea.

În plus, există pâlnii analitice cu o suprafață interioară nervură care susține filtrul și cu o expansiune sferică în punctul în care pâlnia trece în tub. Pâlniile cu acest design accelerează procesul de filtrare de aproape trei ori comparativ cu pâlniile convenționale.

Orez. 23. Duze pentru gâturile sticlei. Orez. 24. Pâlnie analitică.

Pâlnii de separare(Fig. 25) este utilizat pentru separarea lichidelor nemiscibile (de exemplu, apă și ulei). Acestea sunt fie cilindrice, fie în formă de pară și, în majoritatea cazurilor, sunt echipate cu un dop de sticlă șlefuită.

În partea de sus a tubului de ieșire este un robinet din sticlă șlefuită. Capacitatea pâlniilor de separare este diferită (de la 50 ml la câțiva litri), în funcție de capacitate se modifică și grosimea peretelui.

Cu cât capacitatea pâlniei este mai mică, cu atât pereții acesteia sunt mai subțiri și invers.

În timpul funcționării, pâlniile de separare, în funcție de capacitate și formă, sunt consolidate în diferite moduri. Pâlnia cilindrică de capacitate mică poate fi fixată simplu în picior. Pâlniile mari sunt plasate între două inele.

Partea inferioară a pâlniei cilindrice ar trebui să se sprijine pe un inel, al cărui diametru este puțin mai mic decât diametrul pâlniei, inelul superior are un diametru puțin mai mare.

Dacă pâlnia oscilează, între inel și pâlnie trebuie plasată o placă de plută.

Pâlnia de separare în formă de pară este fixată pe inel, gâtul acestuia este prins cu un picior. Pâlnia este întotdeauna fixată mai întâi și abia apoi lichidele care trebuie separate sunt turnate în ea.

Pâlniile de picurare (Fig. 26) diferă de pâlniile de separare prin faptul că sunt mai ușoare, cu pereți subțiri și

Orez. 25. Pâlnii de separare. orez. 26. Pâlnii de picurare.

În cele mai multe cazuri, cu un capăt lung. Aceste pâlnii sunt folosite în multe lucrări, atunci când la masa de reacție se adaugă o substanță în porții mici sau picătură cu picătură. Prin urmare, de obicei fac parte din instrument. Pâlniile sunt fixate în gâtul balonului pe o secțiune subțire sau cu un dop de plută sau cauciuc.

Înainte de a lucra cu o pâlnie de separare sau de picurare, secțiunea de robinet din sticlă trebuie lubrifiată cu atenție cu vaselin sau un lubrifiant special.

Acest lucru face posibilă deschiderea robinetului cu ușurință și fără efort, ceea ce este foarte important, deoarece dacă robinetul se deschide etanș, îl poate rupe sau deteriora întregul dispozitiv la deschidere.

Lubrifiantul trebuie aplicat foarte subțire pentru ca atunci când robinetul este întors, să nu intre în tubul pâlniei sau în interiorul deschiderii robinetului.

Pentru un flux mai uniform al picăturilor de lichid din pâlnia de picurare și pentru a monitoriza rata de alimentare cu lichid, se folosesc pâlnii de picurare cu duză (Fig. 27). Astfel de pâlnii imediat după robinet au o parte extinsă care trece în tub. Lichidul intră în această expansiune printr-un tub scurt printr-un robinet și apoi în tubul pâlnie.

Orez. 27. Pâlnie de picurare cu duză

Orez. 28. Ochelari chimici.

Orez. 29. Pâlnie plată cu duză

Sticlărie 1 2 3

Vezi si

Lecția 25

Arhiva lecției › Legile de bază ale chimiei

Lecția 25" Legea Boyle-Mariotte» de la curs « Chimie pentru manechine» luați în considerare legea referitoare la presiunea și volumul gazului, precum și graficele presiunii față de volum și volumului față de presiune. Permiteți-mi să vă reamintesc că în ultima lecție „Presiunea gazului”, am examinat dispozitivul și principiul de funcționare al unui barometru cu mercur, am definit, de asemenea, presiunea și am luat în considerare unitățile sale de măsură.

Robert Boyle(1627-1691), căruia îi datorăm prima definiție practic corectă a unui element chimic (vom afla în capitolul 6), s-a interesat și de fenomenele care au loc în vasele cu aer rarefiat.

Inventând pompele de vid pentru pomparea aerului din containere închise, el a atras atenția asupra unei proprietăți familiare oricui care a umflat vreodată o cameră de fotbal sau a stors cu grijă un balon: cu cât este mai mult aer comprimat dintr-un recipient închis, cu atât rezistă mai mult la compresiune.

Boyle a numit această proprietate " elasticitate» aer și l-am măsurat cu ajutorul unui aparat simplu prezentat în fig. 3.2, a și b.

Boyle a etanșat puțin aer cu mercur la capătul închis al tubului curbat (Fig. 3-2, a) și apoi a comprimat acest aer, adăugând treptat mercur la capătul deschis al tubului (Fig. 3-2, b).

Presiunea experimentată de aer în partea închisă a tubului este egală cu suma presiunii atmosferice și a presiunii unei coloane de mercur de înălțimea h (h este înălțimea cu care nivelul de mercur la capătul deschis al tubului depășește nivelul de mercur la capătul închis). Datele de măsurare a presiunii și volumului obținute de Boyle sunt date în tabel. 3-1.

Deși Boyle nu a luat măsuri speciale pentru a menține o temperatură constantă a gazului, se pare că în experimentele sale aceasta s-a schimbat doar puțin. Cu toate acestea, Boyle a observat că căldura de la flacăra lumânării a provocat schimbări semnificative în proprietățile aerului.

Analiza datelor privind presiunea și volumul aerului în timpul comprimării acestuia

Tabelul 3-1, care conține datele experimentale ale lui Boyle privind relația dintre presiune și volum pentru aerul atmosferic, este situat sub spoiler.

După ce cercetătorul primește date similare cu cele prezentate în tabel. 3-1, el încearcă să găsească o ecuație matematică care leagă două mărimi dependente reciproc pe care le-a măsurat.

O modalitate de a obține o astfel de ecuație este să reprezentați grafic diferitele puteri ale unei cantități față de alta, în speranța de a obține un grafic în linie dreaptă.

Ecuația generală a unei drepte este:

unde x și y sunt variabile înrudite, iar a și b sunt numere constante. Dacă b este zero, o dreaptă trece prin origine.

Pe fig. 3-3 prezintă diferite moduri de reprezentare grafică a datelor pentru presiunea P și volumul V, date în tabel. 3-1.

Graficele lui P față de 1/K și V față de 1/P sunt linii drepte care trec prin origine.

Graficul dintre log P versus log V este, de asemenea, o linie dreaptă cu pantă negativă a cărei unghi tangentă este -1. Toate aceste trei diagrame conduc la ecuațiile echivalente:

• P \u003d a / V (3-3a)
• V = a / P (3-3b)

• lg V \u003d lg a - lg P (3-3c)

Fiecare dintre aceste ecuații este una dintre variante Legea Boyle-Mariotte, care se formulează de obicei astfel: pentru un număr dat de moli de gaz, presiunea acestuia este proporțională cu volumul său, cu condiția ca temperatura gazului să rămână constantă.

Apropo, probabil te-ai întrebat de ce legea Boyle-Mariotte este numită un nume dublu. Acest lucru s-a întâmplat deoarece această lege, independent de Robert Boyle, care a descoperit-o în 1662, a fost redescoperită de Edme Mariotte în 1676. Asta e.

Când relația dintre două mărimi măsurate este la fel de simplă ca în acest caz, se poate stabili și numeric.

Dacă fiecare valoare a presiunii P este înmulțită cu valoarea corespunzătoare a volumului V, este ușor de verificat că toate produsele pentru o anumită probă de gaz la temperatură constantă sunt aproximativ aceleași (vezi Tabelul 3-1). Astfel, se poate scrie asta

Ecuația (3-3g) descrie relația hiperbolică dintre valorile lui P și V (a se vedea Fig. 3-3, a). Pentru a verifica dacă graficul dependenței lui P de V, construit conform datelor experimentale, corespunde într-adevăr unei hiperbole, vom construi un grafic suplimentar al dependenței produsului P V de P și ne vom asigura că este o dreaptă orizontală. (vezi Fig. 3-3,e).

Boyle a descoperit că pentru o cantitate dată de orice gaz la o temperatură constantă, relația dintre presiunea P și volumul V este descrisă destul de satisfăcător de relația

• P V = const (la constanta T și n) (3-4)

Formula din legea Boyle-Mariotte

Pentru a compara volumele și presiunile aceleiași probe de gaz în condiții diferite (dar la o temperatură constantă), este convenabil să se reprezinte legea boyle-mariotteîn următoarea formulă:

unde indicii 1 și 2 corespund la două condiții diferite.

Exemplul 4 Pungile din plastic pentru alimente livrate pe Platoul Colorado (vezi Exemplul 3) explodează adesea deoarece aerul din ele se extinde pe măsură ce se ridică de la nivelul mării la o înălțime de 2500 m, în condiții de presiune atmosferică redusă.

Dacă presupunem că în interiorul pungii sunt conținute 100 cm3 de aer la presiunea atmosferică corespunzătoare nivelului mării, ce volum ar trebui să ocupe acest aer la aceeași temperatură pe Platoul Colorado? (Să presupunem că pungile încrețite sunt folosite pentru a livra produse care nu limitează expansiunea aerului; datele lipsă ar trebui luate din exemplul 3.)

Decizie
Vom folosi legea lui Boyle sub forma ecuației (3-5), unde indicele 1 se va referi la condițiile de la nivelul mării, iar indicele 2 la condițiile de la o altitudine de 2500 m deasupra nivelului mării. Atunci P1 = 1.000 atm, V1 = 100 cm3, P2 = 0.750 atm și V2 trebuie calculat. Asa de,

22. Legea Boyle-Mariotte

Una dintre legile gazelor ideale este Legea Boyle-Mariotte, care scrie: produs al presiunii P pe volum V gaz la o masă constantă de gaz și temperatura este constantă. Această egalitate se numește ecuații izoterme. Izoterma este reprezentată pe diagrama PV a stării gazului ca o hiperbolă și, în funcție de temperatura gazului, ocupă una sau alta poziție. Procesul care are loc la T= const, numit izotermă. Gaz la T= const are o energie internă constantă U. Dacă gazul se dilată izotermic, atunci toată căldura merge să lucreze. Munca efectuată de gaz, care se extinde izotermic, este egală cu cantitatea de căldură care trebuie transmisă gazului pentru a o efectua:

dA= dQ= PdV,

unde D DAR- munca elementara;

dv- volum elementar;

P- presiune. Dacă V 1 > V 2 și P 1< P 2 , то газ сжимается, и работа принимает отрицательное значение. Для того чтобы условие T= const a fost satisfăcută, este necesar să se considere modificările de presiune și de volum ca fiind infinit lente. Există și o cerință pentru mediul în care se află gazul: acesta trebuie să aibă o capacitate termică suficient de mare. Formulele de calcul sunt potrivite și în cazul furnizării energiei termice a sistemului. Compresibilitatea gazul se numește proprietatea sa de a modifica volumul odată cu schimbarea presiunii. Fiecare substanță are factor de compresibilitate, si este egal cu:

c = 1 / V O (dV / CP) T ,

aici derivata este luată la T= const.

Factorul de compresibilitate este introdus pentru a caracteriza modificarea volumului cu o schimbare a presiunii. Pentru un gaz ideal, acesta este egal cu:

c = -1 / P.

În SI, factorul de compresibilitate are următoarele dimensiuni: [c] = m 2 /N.

Acest text este o piesă introductivă. Din cartea Creativitatea ca știință exactă [Teoria rezolvării inventive a problemelor] autor Altshuller Heinrich Saulovich

1. Legea completității părților sistemului O condiție necesară pentru viabilitatea fundamentală a unui sistem tehnic este prezența și operabilitatea minimă a părților principale ale sistemului. Fiecare sistem tehnic trebuie să includă patru părți principale: un motor,

Din cartea Interface: New Directions in Computer System Design autorul Ruskin Jeff

2. Legea „conductivității energetice” a sistemului O condiție necesară pentru viabilitatea fundamentală a unui sistem tehnic este trecerea prin intermediul energiei prin toate părțile sistemului. Orice sistem tehnic este un convertor de energie. De aici evident

Din cartea Instrumentatie autorul Babaev M A

6. Legea trecerii la supersistem După ce au epuizat posibilitățile de dezvoltare, sistemul este inclus în supersistem ca una dintre părți; în același timp, dezvoltarea ulterioară are loc la nivelul supersistemului. Despre această lege am vorbit deja. Să trecem la dinamică. Include legi care

Din cartea Heat Engineering autor Burkhanova Natalia

7. Legea trecerii de la nivel macro la nivel micro Dezvoltarea organelor de lucru ale sistemului merge mai intai la nivel macro si apoi la nivel micro. În majoritatea sistemelor tehnice moderne, corpurile de lucru sunt „bucăți de fier”, de exemplu, elice de avioane, roți de mașini, tăietoare.

Din cartea Computational Linguistics for All: Myths. Algoritmi. Limba autor Anisimov Anatoli Vasilievici

8. Legea creșterii gradului de su-câmp Dezvoltarea sistemelor tehnice merge în direcția creșterii gradului de su-câmp. Sensul acestei legi este că sistemele non-su-câmp tind să devină su-câmp, iar în sistemele su-câmp dezvoltarea merge în direcția

Din cartea Phenomenon of Science [Cybernetic Approach to Evolution] autor Turchin Valentin Fedorovich

Din cartea Nanotehnologie [știință, inovație și oportunitate] de Foster Lynn

4.4.1. Legea lui Fitts Să ne imaginăm că mutați cursorul pe un buton afișat pe ecran. Butonul este ținta acestei mișcări. Lungimea liniei drepte care conectează poziția de pornire a cursorului și cel mai apropiat punct al obiectului țintă este definită în legea lui Fitts ca distanță. Pe

Din cartea Istoria descoperirilor și invențiilor remarcabile (ingineria electrică, industria energiei electrice, electronică radio) autor Shneiberg Jan Abramovici

4.4.2. Legea lui Hick Înainte de a muta cursorul la o țintă sau de a efectua orice altă acțiune dintr-un set de opțiuni, utilizatorul trebuie să selecteze acel obiect sau acțiune. Legea lui Hick afirmă că atunci când există n opțiuni din care să alegeți, timpul pentru a alege este

Din cartea autorului

9. Legea distribuției Poisson și Gauss Legea lui Poisson. Un alt nume pentru aceasta este legea determinării ra a evenimentelor rare. Legea lui Poisson (P.P.) se aplică în cazurile în care este puțin probabilă și, prin urmare, utilizarea B/C/R este inadecvată.Avantajele legii sunt: ​​comoditatea în

Din cartea autorului

23. Legea lui Gay-Lussac Legea lui Gay-Lussac spune: raportul dintre volumul unui gaz la temperatura lui la presiune constantă a gazului și masa lui este constantă.V / T = m / MO R / P = const la P = const, m = const. numele ecuației izobare O izobară este reprezentată pe o diagramă PV printr-o linie dreaptă,

Din cartea autorului

24. Legea lui Charles Legea lui Charles afirmă că raportul dintre presiunea gazului și temperatura sa este constant dacă volumul și masa gazului sunt neschimbate: P / T = m / MО R / V = ​​​​const at V = const, m = const.. Izocorul este reprezentat pe o diagramă PV a unei linii drepte paralele cu axa P și

Din cartea autorului

30. Legea conservării și transformării energiei Prima lege a termodinamicii se bazează pe legea universală a conservării și transformării energiei, care stabilește că energia nu se creează și nici nu dispare Corpurile care participă la un proces termodinamic interacționează între ele.

Din cartea autorului

PRIȚESA BROȘTEI ȘI LEGEA STABILITĂȚII După cum sa subliniat deja mai devreme (legea abstractizării), gândirea primitivă a fost capabilă să analizeze fenomene concrete și să sintetizeze noi sisteme abstracte. Deoarece orice obiect construit de conștiință era perceput ca fiind viu și viu

Din cartea autorului

1.1. Legea fundamentală a evoluției În procesul de evoluție a vieții, din câte știm, a existat întotdeauna și există acum o creștere a masei totale a materiei vii și a complicației organizării acesteia. Complicand organizarea formatiunilor biologice, natura actioneaza dupa metoda incercarilor si

Din cartea autorului

4.2. Legea lui Moore În forma sa cea mai simplă, Legea lui Moore este afirmația că densitatea circuitului tranzistorului se dublează la fiecare 18 luni. Dreptul de autor al legii este atribuit unuia dintre fondatorii cunoscutei companii Intel, Gordon Moore. Strict vorbind, în

Relația cantitativă dintre volumul și presiunea unui gaz a fost stabilită pentru prima dată de Robert Boyle în 1662. * Legea lui Boyle-Mariotte afirmă că la o temperatură constantă, volumul unui gaz este invers proporțional cu presiunea acestuia. Această lege se aplică oricărei cantități fixe de gaz. După cum se poate observa din fig. 3.2, reprezentarea sa grafică poate fi diferită. Graficul din stânga arată că la presiune scăzută, volumul unei cantități fixe de gaz este mare. Volumul unui gaz scade pe măsură ce presiunea acestuia crește. Din punct de vedere matematic, aceasta este scrisă astfel:

Totuși, legea lui Boyle-Mariotte este scrisă de obicei sub formă

O astfel de înregistrare permite, de exemplu, cunoașterea volumului inițial de gaz V1 și a presiunii sale p pentru a calcula presiunea p2 în noul volum V2.

Legea lui Gay-Lussac (legea lui Charles)

În 1787, Charles a arătat că la presiune constantă, volumul unui gaz se modifică (proporțional cu temperatura acestuia. Această dependență este prezentată în formă grafică în Fig. 3.3, din care se poate observa că volumul unui gaz este legat liniar). la temperatura sa. În formă matematică, această dependență se exprimă după cum urmează:

Legea lui Charles este adesea scrisă într-o formă diferită:

V1IT1 = V2T1(2)

Legea lui Charles a fost îmbunătățită de J. Gay-Lussac, care în 1802 a descoperit că volumul unui gaz, atunci când temperatura acestuia se modifică cu 1°C, se modifică cu 1/273 din volumul pe care l-a ocupat la 0°C. Rezultă că dacă luăm un volum arbitrar din orice gaz la 0°C și la presiune constantă îi reducem temperatura cu 273°C, atunci volumul final va fi egal cu zero. Aceasta corespunde unei temperaturi de -273°C, sau 0 K. Această temperatură se numește zero absolut. De fapt, nu se poate realiza. Pe fig. Figura 3.3 arată cum extrapolarea graficelor volumului gazului în funcție de temperatură duce la volumul zero la 0 K.

Zero absolut este, strict vorbind, de neatins. Cu toate acestea, în condiții de laborator, este posibil să se obțină temperaturi care diferă de zero absolut cu doar 0,001 K. La astfel de temperaturi, mișcările aleatorii ale moleculelor se opresc practic. Acest lucru are ca rezultat proprietăți uimitoare. De exemplu, metalele răcite la temperaturi apropiate de zero absolut își pierd aproape complet rezistența electrică și devin supraconductoare*. Un exemplu de substanțe cu alte proprietăți neobișnuite la temperatură scăzută este heliul. La temperaturi apropiate de zero absolut, heliul își pierde vâscozitatea și devine superfluid.

* În 1987 au fost descoperite substanţe (ceramica sinterizată din oxizi ai elementelor lantanide, bariu şi cupru) care devin supraconductoare la temperaturi relativ ridicate, de ordinul a 100 K (-173 °C). Acești supraconductori „de înaltă temperatură” deschid perspective mari în tehnologie.- Aprox. transl.