Ayon sa kanilang mga mekanikal na katangian, ang mga gas ay may maraming pagkakatulad sa mga likido. Tulad ng mga likido, wala silang elasticity na may kaugnayan sa mga pagbabago sa hugis. Ang mga hiwalay na bahagi ng gas ay madaling lumipat sa isa't isa. Tulad ng mga likido, ang mga ito ay nababanat na may paggalang sa pagpapapangit ng all-round compression. Habang tumataas ang panlabas na presyon, bumababa ang dami ng gas. Kapag ang panlabas na presyon ay inalis, ang dami ng gas ay babalik sa orihinal na halaga nito.

Madaling i-verify ang pagkakaroon ng mga nababanat na katangian ng isang gas sa eksperimentong paraan. Kumuha ng baby balloon. Palakihin ito nang hindi masyadong marami at itali ito. Pagkatapos nito, simulan ang pagpiga nito gamit ang iyong mga kamay (Larawan 3.20). Sa paglitaw ng mga panlabas na presyon, ang bola ay lumiliit, ang dami nito ay bababa. Kung titigil ka sa pagpisil, ang bola ay agad na dumidiretso, na parang may mga bukal sa loob nito.

Kumuha ng air pump para sa kotse o bisikleta, isara ang saksakan nito at itulak pababa ang hawakan ng piston. Ang hangin na nakulong sa loob ng bomba ay magsisimulang mag-compress at madarama mo kaagad ang mabilis na pagtaas ng presyon. Kung huminto ka sa paglalagay ng presyon sa piston, babalik ito sa lugar nito, at ang hangin ay kukuha ng orihinal na volume nito.

Ang elasticity ng gas na may kaugnayan sa all-round compression ay ginagamit sa mga gulong ng kotse para sa shock absorption, sa air brakes at iba pang mga device. Si Blaise Pascal ang unang nakapansin sa mga nababanat na katangian ng isang gas, ang kakayahang baguhin ang volume nito na may pagbabago sa presyon.

Tulad ng nabanggit na natin, ang isang gas ay naiiba sa isang likido na hindi nito sa sarili nitong mapanatiling hindi nagbabago ang volume at walang libreng ibabaw. Ito ay dapat na nasa saradong sisidlan at palaging ganap na sasakupin ang buong dami ng sisidlang ito.

Ang isa pang mahalagang pagkakaiba sa pagitan ng isang gas at isang likido ay ang higit na compressibility nito (pagsunod). Nasa napakaliit na pagbabago sa presyon, malinaw na nakikita ang malalaking pagbabago sa dami ng gas na nagaganap. Bilang karagdagan, ang relasyon sa pagitan ng mga pressure at pagbabago ng volume ay mas kumplikado para sa isang gas kaysa sa isang likido. Ang mga pagbabago sa volume ay hindi na direktang proporsyonal sa mga pagbabago sa presyon.

Sa unang pagkakataon, ang dami ng ugnayan sa pagitan ng presyon at dami ng gas ay itinatag ng Ingles na siyentipiko na si Robert Boyle (1627-1691). Sa kanyang mga eksperimento, napansin ni Boyle ang mga pagbabago sa dami ng hangin na nakapaloob sa selyadong dulo ng tubo (Larawan 3.21). Binago niya ang presyon sa hangin na ito sa pamamagitan ng pagbuhos ng mercury sa mahabang siko ng tubo. Ang presyon ay tinutukoy ng taas ng haligi ng mercury

Ang karanasan ni Boyle sa isang tinatayang, magaspang na anyo, maaari mong ulitin gamit ang isang air pump. Kumuha ng isang mahusay na pump (mahalaga na ang piston ay hindi hayaan ang hangin sa pamamagitan ng hangin), isara ang outlet at i-load ang piston handle sa turn na may isa, dalawa, tatlong magkaparehong timbang. Sa parehong oras, markahan ang mga posisyon ng hawakan sa ilalim ng iba't ibang mga load na may kaugnayan sa vertical ruler.

Kahit na ang gayong magaspang na karanasan ay magbibigay-daan sa iyo na kumbinsido na ang dami ng isang naibigay na masa ng gas ay inversely proporsyonal sa presyon kung saan ang gas na ito ay sumasailalim. Anuman si Boyle, ang parehong mga eksperimento ay isinagawa ng Pranses na siyentipiko na si Edmond Mariotte (1620-1684), na dumating sa parehong mga resulta bilang Boyle.

Kasabay nito, natuklasan ni Mariotte na ang isang napakahalagang pag-iingat ay dapat sundin sa panahon ng eksperimento: ang temperatura ng gas sa panahon ng eksperimento ay dapat manatiling pare-pareho, kung hindi, ang mga resulta ng eksperimento ay magkakaiba. Samakatuwid, ang batas ni Boyle - Mariotte ay binasa nang ganito; sa pare-parehong temperatura, ang dami ng isang binigay na masa ng gas ay inversely proportional sa presyon.

Kung tinutukoy natin sa pamamagitan ng paunang dami at presyon ng gas, sa pamamagitan ng huling dami at presyon ng parehong masa ng gas, kung gayon

Batas ni Boyle - Maaaring isulat si Mariotte bilang sumusunod na pormula:

Ipakita natin ang batas ng Boyle-Mariotte sa isang visual na graphical na anyo. Para sa katiyakan, ipagpalagay natin na ang isang tiyak na masa ng gas ay sumasakop sa volume sa presyon. Upang gawin ito, kinakalkula namin ang mga volume ng gas ayon sa batas ng Boyle-Mariotte para sa mga presyon ng 1, 2, 3, 4, atbp. na mga atmospheres at gumuhit ng isang talahanayan:

Gamit ang talahanayang ito, madaling i-plot ang pagtitiwala ng presyon ng gas sa dami nito (Larawan 3.22).

Tulad ng makikita mula sa graph, ang pag-asa ng presyon sa dami ng gas ay talagang kumplikado. Una, ang pagtaas ng presyon mula sa isa hanggang dalawang yunit ay humahantong sa pagbawas sa dami ng kalahati. Kasunod nito, na may parehong pagtaas ng presyon, nangyayari ang mas maliliit na pagbabago sa paunang volume. Ang mas maraming gas ay naka-compress, mas nababanat ito. Samakatuwid, para sa isang gas, imposibleng tukuyin ang anumang pare-parehong modulus ng compression (nailalarawan ang mga nababanat na katangian nito), tulad ng ginagawa para sa mga solido. Para sa gas, ang compression modulus ay nakasalalay sa presyon kung saan matatagpuan ang compression modulus ay tumataas nang may presyon.

Tandaan na ang batas ng Boyle-Mariotte ay sinusunod lamang para sa hindi masyadong mataas na presyon at hindi masyadong mababa ang temperatura. Sa mataas na presyon at mababang temperatura, ang ugnayan sa pagitan ng dami ng gas at presyon ay nagiging mas kumplikado. Para sa hangin, halimbawa, sa 0 ° C, ang batas ng Boyle - Mariotte ay nagbibigay ng tamang mga halaga ng volume sa isang presyon na hindi hihigit sa 100 atm.

Sa simula ng talata, sinabi na na ang mga nababanat na katangian ng isang gas at ang mataas na compressibility nito ay malawakang ginagamit ng tao sa mga praktikal na gawain. Kumuha tayo ng ilan pang halimbawa. Ang kakayahang lubos na i-compress ang isang gas sa mataas na presyon ay ginagawang posible na mag-imbak ng malalaking masa ng gas sa maliliit na volume. Ang mga silindro na may naka-compress na hangin, hydrogen, oxygen ay malawakang ginagamit sa industriya, halimbawa, sa gas welding (Larawan 3.23).

Ang mahusay na nababanat na mga katangian ng gas ay nagsilbing batayan para sa paglikha ng hovercraft ng ilog (Larawan 3.24). Ang mga bagong uri ng mga barkong ito ay nakakamit ng mga bilis na higit pa sa mga nauna nang nakamit. Salamat sa paggamit ng mga nababanat na katangian ng hangin, posible na mapupuksa ang malalaking pwersa ng alitan. Totoo, sa kasong ito, ang pagkalkula ng presyon ay mas kumplikado, dahil kinakailangan upang kalkulahin ang presyon sa mabilis na daloy ng hangin.

Maraming mga biological na proseso ay nakabatay din sa paggamit ng mga nababanat na katangian ng hangin. Naisip mo ba, halimbawa, kung paano ka huminga? Ano ang mangyayari kapag huminga ka?

Sa hudyat ng sistema ng nerbiyos na ang katawan ay kulang sa oxygen, ang isang tao, kapag humihinga, ay itinataas ang mga buto-buto sa tulong ng mga kalamnan ng dibdib, at ibinababa ang dayapragm sa tulong ng iba pang mga kalamnan. Pinapataas nito ang volume na maaaring sakupin ng mga baga (at ang natitirang hangin sa kanila). Ngunit ang pagtaas ng volume na ito ay humahantong sa isang malaking pagbaba sa presyon ng hangin sa mga baga. Mayroong pagkakaiba sa presyon sa pagitan ng hangin sa labas at hangin sa baga. Bilang isang resulta, ang hangin sa labas ay nagsisimulang pumasok sa mga baga mismo dahil sa mga nababanat na katangian nito.

Binibigyan lang natin siya ng pagkakataong makapasok sa pamamagitan ng pagpapalit ng volume ng baga.

Hindi lamang ito ang paggamit ng air elasticity sa panahon ng paghinga. Ang tissue ng baga ay napaka-pinong, at hindi ito makatiis ng paulit-ulit na pag-uunat at sa halip ay magaspang na presyon sa mga kalamnan ng pectoral. Samakatuwid, hindi ito nakakabit sa kanila (Larawan 3.25). Bilang karagdagan, ang pagpapalawak ng baga sa pamamagitan ng pag-unat sa ibabaw nito (sa tulong ng mga kalamnan ng pektoral) ay magdudulot ng hindi pantay, hindi pantay na pagpapalawak ng baga sa iba't ibang bahagi. Samakatuwid, ang baga ay napapalibutan ng isang espesyal na pelikula - ang pleura. Ang pleura ay nakakabit sa baga na may isang bahagi, at ang kalamnan tissue ng dibdib sa isa pa. Ang pleura ay bumubuo ng isang uri ng bag, ang mga dingding nito ay hindi pinapayagan ang hangin na dumaan.

Ang pleural cavity mismo ay naglalaman ng napakaliit na halaga ng gas. Ang presyon ng gas na ito ay nagiging katumbas ng presyon ng hangin sa mga baga lamang kapag ang mga dingding ng pleura ay napakalapit sa isa't isa. Kapag inhaling, ang dami ng lukab ay tumataas nang husto. Ang presyon sa loob nito ay bumaba nang husto. Ang baga, dahil sa mga labi ng hangin na nakapaloob dito, ay nagsisimulang palawakin ang sarili nito nang pantay-pantay sa lahat ng bahagi, tulad ng isang bola ng goma sa ilalim ng kampanilya ng isang air pump.

Kaya, matalinong ginamit ng kalikasan ang mga nababanat na katangian ng hangin upang lumikha ng perpektong shock absorber para sa tissue ng baga at ang pinaka-kanais-nais na mga kondisyon para sa pagpapalawak at pag-urong nito.

Kapag nilulutas ang mga problema sa paggamit ng mga batas ni Newton, gagamitin namin ang batas ng Boyle-Mariotte bilang karagdagang equation na nagpapahayag ng mga espesyal na katangian ng elastic ng mga gas.

Ang mga pangunahing batas ng mga ideal na gas ay ginagamit sa teknikal na thermodynamics upang malutas ang isang bilang ng mga problema sa engineering at teknikal sa proseso ng pagbuo ng disenyo at teknolohikal na dokumentasyon para sa mga kagamitan sa aviation, mga makina ng sasakyang panghimpapawid; kanilang paggawa at operasyon.

Ang mga batas na ito ay orihinal na nakuha sa eksperimento. Kasunod nito, sila ay nagmula sa molecular-kinetic theory ng istruktura ng mga katawan.

Batas ni Boyle - Mariotte nagtatatag ng pagtitiwala sa dami ng isang perpektong gas sa presyon sa isang pare-parehong temperatura. Ang pag-asa na ito ay hinihinuha ng English chemist at physicist na si R. Boyle noong 1662 bago pa man dumating ang kinetic theory ng gas. Anuman si Boyle noong 1676, ang parehong batas ay natuklasan ni E. Mariotte. Batas ni Robert Boyle (1627 - 1691), English chemist at physicist na nagtatag ng batas na ito noong 1662, at Edme Mariotte (1620 - 1684), French physicist na nagtatag ng batas na ito noong 1676: ang produkto ng volume ng isang binigay na masa ng isang ideal na gas at ang presyon nito ay pare-pareho sa pare-parehong temperatura o.

Ang batas ay tinatawag na Boyle-Mariotte at nakasaad iyon sa pare-parehong temperatura, ang presyon ng isang gas ay inversely proportional sa volume nito.

Hayaan sa isang pare-parehong temperatura ng isang tiyak na masa ng gas na mayroon tayo:

V 1 - dami ng gas sa presyon R 1 ;

V 2 - dami ng gas sa presyon R 2 .

Pagkatapos, ayon sa batas, maaari tayong sumulat

Ang pagpapalit sa equation na ito ng halaga ng tiyak na volume at pagkuha ng masa ng gas na ito t= 1kg, nakukuha namin

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

Ang density ng isang gas ay ang katumbas ng tiyak na dami nito:

pagkatapos ay ang equation (4) ay kumukuha ng anyo

ibig sabihin, ang mga densidad ng mga gas ay direktang proporsyonal sa kanilang ganap na presyon. Ang equation (5) ay maaaring ituring bilang isang bagong pagpapahayag ng batas ng Boyle-Mariotte, na maaaring bumalangkas bilang mga sumusunod: ang produkto ng presyon at ang tiyak na dami ng isang tiyak na masa ng parehong ideal na gas para sa iba't ibang estado nito, ngunit sa parehong temperatura, ay isang pare-parehong halaga.

Ang batas na ito ay madaling makuha mula sa pangunahing equation ng kinetic theory ng mga gas. Pinapalitan sa equation (2) ang bilang ng mga molecule sa bawat unit volume ng ratio N/V (V ay ang dami ng isang binigay na masa ng gas, N ay ang bilang ng mga molekula sa volume) na nakukuha natin

Dahil para sa isang naibigay na masa ng gas ang mga dami N at β pare-pareho, pagkatapos ay sa pare-parehong temperatura T=const para sa isang di-makatwirang halaga ng gas, ang Boyle–Mariotte equation ay magkakaroon ng form

pV = const, (7)

at para sa 1 kg ng gas

pv = const.

Ilarawan nang grapiko sa coordinate system R – v pagbabago sa estado ng gas.

Halimbawa, ang presyon ng isang naibigay na masa ng gas na may dami ng 1 m 3 ay 98 kPa, pagkatapos, gamit ang equation (7), tinutukoy namin ang presyon ng isang gas na may dami ng 2 m 3

Sa pagpapatuloy ng mga kalkulasyon, nakukuha namin ang sumusunod na data: V(m 3) ay katumbas ng 1; 2; 3; 4; 5; 6; ayon sa pagkakabanggit R(kPa) ay katumbas ng 98; 49; 32.7; 24.5; 19.6; 16.3. Batay sa mga datos na ito, bumuo kami ng graph (Fig. 1).

kanin. 1. Depende sa presyon ng isang ideal na gas sa volume sa

pare-pareho ang temperatura

Ang resultang curve ay isang hyperbola, na nakuha sa isang pare-pareho ang temperatura, ay tinatawag na isang isotherm, at ang proseso na nagaganap sa isang pare-pareho ang temperatura ay tinatawag na isothermal. Ang batas ng Boyle-Mariotte ay tinatayang at sa napakataas na presyon at mababang temperatura ay hindi katanggap-tanggap para sa mga kalkulasyon ng thermal engineering.

Gay–L u s s a ka law tinutukoy ang pag-asa ng dami ng isang perpektong gas sa temperatura sa pare-pareho ang presyon. (Ang batas ni Joseph Louis Gay-Lussac (1778 - 1850), isang Pranses na chemist at physicist na unang nagtatag ng batas na ito noong 1802: ang volume ng isang binigay na masa ng ideal na gas sa pare-pareho ang presyon ay tumataas nang linearly sa pagtaas ng temperatura, ibig sabihin , nasaan ang tiyak na volume sa; Ang β ay ang koepisyent ng pagpapalawak ng volume na katumbas ng 1/273.16 bawat 1 o C.) Ang batas ay itinatag nang eksperimental noong 1802 ng Pranses na pisiko at chemist na si Joseph Louis Gay-Lussac, na pinangalanan ang pangalan. Iniimbestigahan ang thermal expansion ng mga gas sa eksperimentong paraan, natuklasan ng Gay-Lussac na sa isang pare-parehong presyon, ang mga volume ng lahat ng mga gas ay tumataas halos pantay kapag pinainit, ibig sabihin, na may pagtaas sa temperatura ng 1 ° C, ang dami ng isang tiyak na masa ng gas ay tumataas. sa pamamagitan ng 1/273 ng volume na sinakop ng mass gas na ito sa 0°C.

Ang pagtaas ng volume sa panahon ng pag-init ng 1 ° C sa parehong halaga ay hindi sinasadya, ngunit, bilang ito ay, ay isang kinahinatnan ng batas ng Boyle-Mariotte. Una, ang gas ay pinainit sa isang pare-parehong dami ng 1 ° C, ang presyon nito ay tumataas ng 1/273 ng paunang isa. Pagkatapos ang gas ay lumalawak sa isang pare-parehong temperatura, at ang presyon nito ay bumababa sa paunang isa, at ang dami ay tumataas ng parehong kadahilanan. Pagtukoy sa dami ng isang tiyak na masa ng gas sa 0°C hanggang V 0, at sa temperatura t°C hanggang V t Isulat natin ang batas tulad ng sumusunod:

Ang batas ng Gay-Lussac ay maaari ding katawanin nang grapiko.

kanin. 2. Pagdepende sa dami ng isang perpektong gas sa temperatura sa isang pare-pareho

presyon

Gamit ang equation (8) at ipagpalagay na ang temperatura ay 0°C, 273°C, 546°C, kinakalkula namin ang dami ng gas, ayon sa pagkakabanggit, V 0 , 2V 0 , 3V 0 . I-plot natin ang mga temperatura ng gas sa abscissa axis sa ilang conditional scale (Fig. 2), at ang mga volume ng gas na tumutugma sa mga temperaturang ito kasama ang ordinate axis. Ang pagkonekta ng mga nakuha na puntos sa graph, nakakakuha kami ng isang tuwid na linya, na isang graph ng pag-asa ng dami ng isang perpektong gas sa temperatura sa pare-pareho ang presyon. Ang ganitong linya ay tinatawag isobar, at ang proseso ay nagpapatuloy sa pare-parehong presyon - isobaric.

Muli nating buksan ang graph ng pagbabago sa dami ng gas mula sa temperatura. Ipagpatuloy natin ang tuwid na linya patungo sa intersection, na may x-axis. Ang punto ng intersection ay tumutugma sa absolute zero.

Ipagpalagay natin na sa equation (8) ang halaga V t= 0, pagkatapos ay mayroon kaming:

ngunit mula noong V 0 ≠ 0, samakatuwid, saan t= – 273°C. Ngunit - 273°C=0K, na kinakailangang mapatunayan.

Kinakatawan namin ang Gay-Lussac equation sa anyo:

Inaalala na 273+ t=T, at 273 K \u003d 0 ° C, nakukuha namin:

Pagpapalit sa equation (9) ang halaga ng tiyak na volume at pagkuha t\u003d 1 kg, nakukuha namin:

Ang Relation (10) ay nagpapahayag ng Gay-Lussac law, na maaaring bumalangkas bilang sumusunod: sa pare-parehong presyon, ang mga tiyak na volume ng magkaparehong masa ng parehong ideal na gas ay direktang proporsyonal sa ganap na temperatura nito. Tulad ng makikita mula sa equation (10), ang batas ng Gay-Lussac ay nagsasaad na na ang quotient ng paghahati ng tiyak na dami ng isang naibigay na masa ng gas sa pamamagitan ng ganap na temperatura nito ay isang pare-parehong halaga sa isang ibinigay na pare-parehong presyon.

Ang equation na nagpapahayag ng batas ng Gay-Lussac, sa pangkalahatan, ay may anyo

at maaaring makuha mula sa pangunahing equation ng kinetic theory ng mga gas. Ang equation (6) ay maaaring katawanin bilang

sa p=const makuha namin ang equation (11). Ang batas ng Gay-Lussac ay malawakang ginagamit sa engineering. Kaya, batay sa batas ng volumetric na pagpapalawak ng mga gas, isang perpektong gas thermometer ang itinayo upang masukat ang mga temperatura sa saklaw mula 1 hanggang 1400 K.

Batas ni Charles nagtatatag ng pag-asa ng presyon ng isang naibigay na masa ng gas sa temperatura sa isang pare-parehong dami. ang presyon ng isang perpektong gas ng pare-pareho ang masa at dami ay tumataas nang linearly kapag pinainit, ibig sabihin, kung saan R o - presyon sa t= 0°C.

Natukoy ni Charles na kapag pinainit sa isang pare-pareho ang dami, ang presyon ng lahat ng mga gas ay tumataas nang halos pantay, i.e. kapag ang temperatura ay tumaas ng 1 ° C, ang presyon ng anumang gas ay tataas nang eksakto ng 1/273 ng presyon na mayroon ang masa ng gas na ito sa 0 ° C. Tukuyin natin ang presyon ng isang tiyak na masa ng gas sa isang sisidlan sa 0°C hanggang R 0, at sa temperatura t° sa pamamagitan ng p t . Kapag ang temperatura ay tumaas ng 1°C, ang presyon ay tataas ng, at kapag ang temperatura ay tumaas ng t° Tumataas ang presyon ng. presyon sa temperatura t°C katumbas ng inisyal plus pagtaas ng presyon o

Binibigyang-daan ka ng Formula (12) na kalkulahin ang presyon sa anumang temperatura kung alam ang presyon sa 0°C. Sa mga kalkulasyon ng engineering, ang isang equation (batas ni Charles) ay kadalasang ginagamit, na madaling makuha mula sa kaugnayan (12).

Dahil, at 273 + t = T o 273 K = 0°C = T 0

Sa pare-parehong tiyak na dami, ang ganap na presyon ng isang perpektong gas ay direktang proporsyonal sa ganap na temperatura. Sa pamamagitan ng pagpapalit ng mga gitnang termino ng proporsyon, nakukuha natin

Ang equation (14) ay isang pagpapahayag ng batas ni Charles sa pangkalahatang anyo. Ang equation na ito ay madaling makuha mula sa formula (6)

Sa V=const makuha natin ang pangkalahatang equation ng batas ni Charles (14).

Upang makabuo ng isang graph ng dependence ng isang naibigay na masa ng gas sa temperatura sa isang pare-parehong dami, ginagamit namin ang equation (13). Hayaan, halimbawa, sa temperatura na 273 K=0°C, ang presyon ng isang tiyak na masa ng gas ay 98 kPa. Ayon sa equation, ang presyon sa temperatura na 373, 473, 573 ° C, ayon sa pagkakabanggit, ay magiging 137 kPa (1.4 kgf / cm 2), 172 kPa (1.76 kgf / cm 2), 207 kPa (2.12 kgf / cm 2). 2). Batay sa mga datos na ito, bumuo kami ng isang graph (Larawan 3). Ang nagresultang tuwid na linya ay tinatawag na isochore, at ang proseso na nagpapatuloy sa pare-pareho ang dami ay tinatawag na isochoric.

kanin. 3. Pag-asa ng presyon ng gas sa temperatura sa pare-pareho ang dami

Batas ni Boyle - Mariotte

Batas ni Boyle - Mariotte- isa sa mga pangunahing batas sa gas, na natuklasan noong 1662 ni Robert Boyle at independiyenteng muling natuklasan ni Edme Mariotte noong 1676. Inilalarawan ang pag-uugali ng isang gas sa isang isothermal na proseso. Ang batas ay bunga ng Clapeyron equation.

• 1 Pagsalita
• 2 Mga kahihinatnan
• 3 Tingnan din
• 4 Mga Tala
• 5 Panitikan

Salita

Batas ni Boyle - Mariotte ay ang mga sumusunod:

Sa pare-pareho ang temperatura at masa ng isang gas, ang produkto ng presyon ng isang gas at ang dami nito ay pare-pareho.

Sa anyong matematikal, ang pahayag na ito ay isinulat bilang isang pormula

nasaan ang presyon ng gas; ay ang dami ng gas, at ito ay isang pare-parehong halaga sa ilalim ng tinukoy na mga kondisyon. Sa pangkalahatan, ang halaga ay tinutukoy ng likas na kemikal, masa at temperatura ng gas.

Malinaw, kung ang index 1 ay tumutukoy sa mga dami na nauugnay sa paunang estado ng gas, at ang index 2 - sa huling estado, kung gayon ang formula sa itaas ay maaaring isulat bilang

. Mula sa kung ano ang sinabi at ang mga formula sa itaas, ang anyo ng pag-asa ng presyon ng gas sa dami nito sa isang isothermal na proseso ay sumusunod:

Ang pag-asa na ito ay isa pa, katumbas ng una, pagpapahayag ng nilalaman ng batas ng Boyle-Mariotte. Ang ibig niyang sabihin

Ang presyon ng isang tiyak na masa ng gas sa isang pare-pareho ang temperatura ay inversely proporsyonal sa dami nito.

Kung gayon ang relasyon sa pagitan ng paunang at panghuling estado ng gas na kalahok sa proseso ng isothermal ay maaaring ipahayag bilang:

Dapat pansinin na ang kakayahang magamit nito at ang formula sa itaas, na nauugnay sa paunang at panghuling mga presyon at dami ng gas sa bawat isa, ay hindi limitado sa kaso ng mga proseso ng isothermal. Ang mga formula ay nananatiling wasto kahit na sa mga kasong iyon kapag ang temperatura ay nagbabago sa panahon ng proseso, ngunit bilang resulta ng proseso, ang panghuling temperatura ay katumbas ng una.

Mahalagang linawin na ang batas na ito ay may bisa lamang sa mga kaso kung saan ang gas na isinasaalang-alang ay maaaring ituring na perpekto. Sa partikular, ang batas ng Boyle-Mariotte ay natutupad nang may mataas na katumpakan kaugnay ng mga rarefied na gas. Kung ang gas ay lubos na naka-compress, pagkatapos ay ang mga makabuluhang paglihis mula sa batas na ito ay sinusunod.

Batas ni Boyle - Mariotte, batas ni Charles at batas ni Gay-Lussac, na dinagdagan ng batas ni Avogadro, ay isang sapat na batayan para makuha ang perpektong equation ng gas ng estado.

Mga kahihinatnan

Ang batas ng Boyle-Mariotte ay nagsasaad na ang presyon ng isang gas sa isang isothermal na proseso ay inversely proportional sa volume na inookupahan ng gas. Kung isasaalang-alang natin na ang density ng gas ay inversely proportional din sa dami na sinasakop nito, pagkatapos ay darating tayo sa konklusyon:

Sa isang isothermal na proseso, ang presyon ng isang gas ay nagbabago sa direktang proporsyon sa density nito.

Ito ay kilala na ang compressibility, iyon ay, ang kakayahan ng isang gas na baguhin ang dami nito sa ilalim ng presyon, ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang compressibility factor. Sa kaso ng isang isothermal na proseso, ang isa ay nagsasalita ng isang isothermal compressibility coefficient, na tinutukoy ng formula

kung saan ang index T ay nangangahulugan na ang partial derivative ay kinukuha sa isang pare-parehong temperatura. Ang pagpapalit sa formula na ito ng expression para sa relasyon sa pagitan ng presyon at lakas ng tunog mula sa batas ng Boyle-Mariotte, nakukuha natin:

Kaya, dumating tayo sa konklusyon:

Ang isothermal compressibility coefficient ng isang ideal na gas ay katumbas ng reciprocal ng pressure nito.

Tingnan din

• Batas ni Gay-Lussac
• Batas ni Charles
• Batas ni Avogadro
• Tamang-tama gas
• Tamang gas equation ng estado

Mga Tala

1. Boyle - Batas ni Mariotte // Physical Encyclopedia / Ch. ed. A. M. Prokhorov. - M.: Soviet Encyclopedia, 1988. - T. 1. - S. 221-222. - 704 p. - 100,000 kopya.
2. Sivukhin DV Pangkalahatang kurso ng pisika. - M.: Fizmatlit, 2005. - T. II. Thermodynamics at molecular physics. - S. 21-22. - 544 p. - ISBN 5-9221-0601-5.
3. 1 2 Elementarya na aklat-aralin ng pisika / Ed. G. S. Landsberg. - M.: Nauka, 1985. - T. I. Mechanics. Init. Molecular physics. - S. 430. - 608 p.
4. 1 2 3 Kikoin A.K., Kikoin I.K. Molecular physics. - M.: Nauka, 1976. - S. 35-36.
5. Sa patuloy na misa.
6. Livshits L. D. Compressibility // Physical Encyclopedia / Ch. ed. A. M. Prokhorov. - M.: Great Russian Encyclopedia, 1994. - T. 4. - S. 492-493. - 704 p. - 40,000 kopya.

   ISBN 5-85270-087-8.

Panitikan

• Petrushevsky F. F. Boyle-Mariotte law // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus at Efron: sa 86 volume (82 volume at 4 na karagdagang). - St. Petersburg, 1890-1907.

Batas ni Boyle - Impormasyon Tungkol kay Mariotte

Batas ni Boyle - Mariotte

Batas ni Boyle - Mariotte
Batas ni Boyle - Mariotte Tinitingnan mo ang paksa
Boyle's Law - Marriotte what, Boyle's Law - Marriott who, Boyle's Law - Marriotte paglalarawan

May mga sipi mula sa wikipedia sa artikulo at video na ito

Ang aming site ay may sistema sa function ng search engine. Sa itaas: "ano ang hinahanap mo?" maaari mong i-query ang lahat sa system gamit ang kahon. Maligayang pagdating sa aming simple, naka-istilong at mabilis na search engine, na inihanda namin upang ibigay sa iyo ang pinakatumpak at napapanahon na impormasyon.

Isang search engine na idinisenyo para sa iyo, na naghahatid sa iyo ng pinaka-up-to-date at tumpak na impormasyon na may simpleng disenyo at mabilis na operasyon. Maaari mong mahanap ang halos anumang impormasyon na iyong hinahanap sa aming website.

Sa ngayon, nagsisilbi lang kami sa English, Turkish, Russian, Ukrainian, Kazakh at Belarusian.
Ang mga bagong wika ay idaragdag sa system sa lalong madaling panahon.

Ang buhay ng mga sikat na tao ay nagbibigay sa iyo ng impormasyon, mga larawan at mga video sa daan-daang paksa tulad ng mga pulitiko, mga tao sa gobyerno, mga doktor, mga site sa internet, mga halaman, mga teknolohiyang sasakyan, mga kotse, atbp.

Batas ng Boyle-Mariotte

Ang quantitative relationship sa pagitan ng volume at pressure ng isang gas ay unang itinatag ni Robert Boyle noong 1662. * Ang batas ni Boyle-Mariotte ay nagsasaad na sa isang pare-parehong temperatura, ang volume ng isang gas ay inversely proportional sa pressure nito.

Nalalapat ang batas na ito sa anumang nakapirming dami ng gas. Gaya ng makikita mula sa fig. 3.2, maaaring iba ang graphical na representasyon nito. Ang graph sa kaliwa ay nagpapakita na sa mababang presyon, ang volume ng isang nakapirming dami ng gas ay malaki.

Bumababa ang volume ng isang gas habang tumataas ang presyon nito. Sa matematika, ito ay nakasulat tulad nito:

Gayunpaman, ang batas ni Boyle-Mariotte ay karaniwang nakasulat sa anyo

Ang nasabing rekord ay nagpapahintulot, halimbawa, na malaman ang paunang dami ng gas V1 at ang presyon nito p upang makalkula ang presyon p2 sa bagong dami ng V2.

Batas ni Gay-Lussac (batas ni Charles)

Noong 1787, ipinakita ni Charles na sa pare-pareho ang presyon, ang dami ng isang gas ay nagbabago (sa proporsyon sa temperatura nito. Ang pag-asa na ito ay ipinakita sa graphical na anyo sa Fig. 3.3, kung saan makikita na ang dami ng isang gas ay linearly na nauugnay. sa temperatura nito. Sa mathematical form, ang pag-asa na ito ay ipinahayag bilang mga sumusunod :

Ang batas ni Charles ay kadalasang nakasulat sa ibang anyo:

V1IT1 = V2T1(2)

Ang batas ni Charles ay pinahusay ni J. Gay-Lussac, na noong 1802 ay natagpuan na ang volume ng isang gas, kapag ang temperatura nito ay nagbabago ng 1°C, nagbabago ng 1/273 ng volume na nasakop nito sa 0°C.

Kasunod nito na kung kukuha tayo ng di-makatwirang dami ng anumang gas sa 0°C at sa pare-parehong presyon ay bawasan ang temperatura nito ng 273°C, kung gayon ang panghuling volume ay magiging katumbas ng zero. Ito ay tumutugma sa temperaturang -273°C, o 0 K. Ang temperaturang ito ay tinatawag na absolute zero. Sa katunayan, hindi ito makakamit. Sa fig.

Ipinapakita ng Figure 3.3 kung paano humahantong sa zero volume sa 0 K ang extrapolation ng mga plot ng dami ng gas laban sa temperatura.

Ang absolute zero ay, mahigpit na pagsasalita, hindi matamo. Gayunpaman, sa ilalim ng mga kondisyon ng laboratoryo, posible na makamit ang mga temperatura na naiiba mula sa absolute zero sa pamamagitan lamang ng 0.001 K. Sa gayong mga temperatura, ang mga random na galaw ng mga molekula ay halos huminto. Nagreresulta ito sa mga kamangha-manghang katangian.

Halimbawa, ang mga metal na pinalamig sa mga temperatura na malapit sa absolute zero ay halos nawawala ang kanilang electrical resistance at nagiging superconducting*. Ang isang halimbawa ng mga sangkap na may iba pang hindi pangkaraniwang katangian ng mababang temperatura ay helium.

Sa mga temperaturang malapit sa absolute zero, nawawala ang lagkit ng helium at nagiging superfluid.

* Noong 1987, natuklasan ang mga substance (mga keramika na sintered mula sa mga oxide ng mga elemento ng lanthanide, barium at tanso) na nagiging superconducting sa medyo mataas na temperatura, sa pagkakasunud-sunod ng 100 K (-173 °C). Ang mga "mataas na temperatura" na superconductor na ito ay nagbubukas ng magagandang prospect sa teknolohiya.- Tinatayang. transl.

Pangunahin kagamitan sa laboratoryo ay ang desktop kung saan isinasagawa ang lahat ng gawaing pang-eksperimento.

Ang bawat laboratoryo ay dapat magkaroon ng magandang bentilasyon. Ang isang fume hood ay kinakailangan, kung saan ang lahat ng trabaho ay isinasagawa gamit ang mabaho o nakakalason na mga compound, pati na rin ang pagsunog ng mga organikong sangkap sa mga crucibles.

Sa isang espesyal na fume hood, kung saan ang gawaing may kaugnayan sa pag-init ay hindi isinasagawa, ang mga pabagu-bago, nakakapinsala o mabahong mga sangkap (likidong bromine, puro nitric at hydrochloric acid, atbp.) ay naka-imbak.

), pati na rin ang mga nasusunog na sangkap (carbon disulfide, eter, benzene, atbp.).

Ang laboratoryo ay nangangailangan ng suplay ng tubig, alkantarilya, teknikal na kasalukuyang, mga kable ng gas at mga pampainit ng tubig. Ito rin ay kanais-nais na magkaroon ng compressed air supply, vacuum line, mainit na tubig at steam supply.

Kung walang espesyal na supply, ang mga pampainit ng tubig ng iba't ibang mga sistema ay ginagamit upang makagawa ng mainit na tubig.

Sa pamamagitan ng mga apparatus na ito, na pinainit ng kuryente o gas, mabilis na makakakuha ng isang jet ng mainit na tubig sa temperatura na halos 100°C.

Ang laboratoryo ay dapat may mga instalasyon para sa distillation (o demineralization) ng tubig, dahil imposibleng magtrabaho sa laboratoryo nang walang distilled o demineralized na tubig. Sa mga kaso kung saan mahirap o imposible ang pagkuha ng distilled water, ginagamit ang komersyal na distilled water.

Dapat mayroong mga clay jar na may kapasidad na 10-15 liters malapit sa work table at water sink para sa pag-draining ng mga hindi kinakailangang solusyon, reagents, atbp., pati na rin ang mga basket para sa basag na salamin, papel at iba pang tuyong basura.

Bilang karagdagan sa mga working table, ang laboratoryo ay dapat magkaroon ng isang desk kung saan ang lahat ng mga notebook at mga tala ay naka-imbak, at, kung kinakailangan, isang talahanayan ng pamagat. Dapat mayroong mga matataas na upuan o upuan malapit sa mga mesa ng trabaho.

Ang mga analytical na balanse at mga instrumento na nangangailangan ng isang nakatigil na pag-install (electrometric, optical, atbp.) ay inilalagay sa isang hiwalay na silid na nauugnay sa laboratoryo, at isang espesyal na silid ng pagtimbang ay dapat na inilalaan para sa mga analytical na balanse. Ito ay kanais-nais na ang weighing room ay matatagpuan na may mga bintana sa hilaga. Ito ay mahalaga dahil ang balanse ay hindi dapat malantad sa sikat ng araw ("Scales and Weighing").

Sa laboratoryo, dapat ka ring magkaroon ng pinaka-kinakailangang mga reference na libro, mga manwal at mga aklat-aralin, dahil madalas sa panahon ng trabaho ay may pangangailangan para sa tono o iba pang impormasyon.

Tingnan din

Pahina 3

Ang mga babasaging kemikal na ginagamit sa mga laboratoryo ay maaaring nahahati sa isang bilang ng mga grupo. Ayon sa layunin, ang mga pinggan ay maaaring nahahati sa pangkalahatang layunin, espesyal na layunin at mga sukat na pagkain. Ayon sa materyal - para sa mga pinggan na gawa sa plain glass, espesyal na salamin, kuwarts.

Sa grupo. Kasama sa mga general purpose item ang mga item na dapat palaging nasa mga laboratoryo at kung wala ang karamihan sa trabaho ay hindi maisasagawa. Ito ay: mga test tube, simple at separating funnel, baso, flat-bottomed flasks, crystallizer, conical flasks (Erlenmeyer), Bunsen flasks, refrigerator, retorts, flasks para sa distilled water, tee, gripo.

Kasama sa pangkat ng espesyal na layunin ang mga bagay na ginagamit para sa anumang layunin, halimbawa: ang Kipp apparatus, ang Sok-rally apparatus, ang Kjeldahl apparatus, reflux flasks, Wulff flasks, Tishchenko flasks, pycnometers, hydrometers, Drexel flasks, Kali apparatus , carbon dioxide tester, round bottom flasks, espesyal na refrigerator, molecular weight tester, melting at boiling point tester, atbp.

Kabilang sa mga volumetric na kagamitan ang: mga graduated cylinders at beakers, pipettes, burettes at volumetric flasks.

Upang makapagsimula, iminumungkahi naming panoorin ang sumusunod na video, kung saan ang mga pangunahing uri ng kemikal na babasagin ay maikli at madaling isaalang-alang.

Tingnan din:

Pangkalahatang gamit sa pagluluto

Ang mga tubo ng pagsubok (Larawan 18) ay makitid na cylindrical na mga sisidlan na may bilugan na ilalim; dumating sila sa iba't ibang laki at diameter at mula sa iba't ibang salamin. Ang ordinaryong" laboratory test tubes ay gawa sa fusible glass, ngunit para sa espesyal na trabaho, kapag kailangan ang pagpainit sa mataas na temperatura, ang mga test tube ay gawa sa refractory glass o quartz.

Bilang karagdagan sa mga ordinaryong, simpleng test tubes, ginagamit din ang graduated at centrifuge conical test tubes.

Ang mga test tube na ginagamit ay iniimbak sa mga espesyal na rack na gawa sa kahoy, plastik o metal (Larawan 19).

kanin. 18. Plain at graduated tubes

kanin. 20. Pagdaragdag ng mga powdered substance sa test tube.

Ang mga test tube ay pangunahing ginagamit para sa analytical o microchemical na gawain. Kapag nagsasagawa ng mga reaksyon sa isang test tube, ang mga reagents ay hindi dapat gamitin sa napakalaking dami. Ito ay ganap na hindi katanggap-tanggap na ang test tube ay mapunan hanggang sa labi.

Ang reaksyon ay isinasagawa sa maliit na halaga ng mga sangkap; 1/4 o kahit 1/8 ng kapasidad ng test tube ay sapat na. Minsan kinakailangan na magpasok ng solidong sangkap (mga pulbos, kristal, atbp.) sa test tube.

), para dito, ang isang strip ng papel na may lapad na bahagyang mas mababa kaysa sa diameter ng test tube ay nakatiklop sa kalahating haba at ang kinakailangang halaga ng solid ay ibinuhos sa nagresultang scoop. Ang tubo ay hawak sa kaliwang kamay, ikiling pahalang, at ang scoop ay ipinasok dito halos hanggang sa ibaba (Larawan 20).

Pagkatapos ang test tube ay inilalagay nang patayo, ngunit bahagyang tumama dito. Kapag nabuhos na ang lahat ng solid, aalisin ang paper scoop.

Upang paghaluin ang mga ibinuhos na reagents, hawakan ang test tube gamit ang hinlalaki at hintuturo ng kaliwang kamay sa itaas na dulo at suportahan ito gamit ang gitnang daliri, at gamit ang hintuturo ng kanang kamay, hampasin ang ilalim ng test tube ng isang pahilig na suntok. Ito ay sapat na upang ang mga nilalaman ay maihalo nang mabuti.

Talagang hindi katanggap-tanggap na isara ang test tube gamit ang iyong daliri at kalugin ito sa form na ito; sa kasong ito, hindi lamang maaaring ipasok ng isang tao ang isang bagay na dayuhan sa likido sa test tube, ngunit kung minsan ay nakakapinsala sa balat ng daliri, nasusunog, atbp.

Kung ang tubo ay higit sa kalahati na puno ng likido, ang mga nilalaman ay halo-halong may isang basong pamalo.

Kung ang tubo ay kailangang pinainit, dapat itong i-clamp sa lalagyan.

Kapag ang test tube ay hindi wasto at malakas na pinainit, ang likido ay mabilis na kumukulo at tumalsik mula dito, kaya kailangan mong painitin ito nang maingat. ang burner, ngunit malapit dito o sa itaas nito, ipagpatuloy ang pag-init gamit ang mainit na hangin. Kapag pinainit, ang bukas na dulo ng test tube ay dapat na talikuran mula sa manggagawa at mula sa mga kapitbahay sa mesa.

Kapag hindi kinakailangan ang malakas na pag-init, mas mainam na ibaba ang test tube na may pinainit na likido sa mainit na tubig. Kung nagtatrabaho ka sa maliliit na test tubes (para sa semi-microanalysis), pagkatapos ay pinainit lamang ang mga ito sa mainit na tubig na ibinuhos sa isang glass beaker ng naaangkop na laki (kapasidad na hindi hihigit sa 100 ml).

Mga funnel ay ginagamit para sa pagsasalin ng dugo - mga likido, para sa pag-filter, atbp. Ang mga kemikal na funnel ay ginawa sa iba't ibang laki, ang kanilang itaas na diameter ay 35, 55, 70, 100, 150, 200, 250 at 300 mm.

Ang mga ordinaryong funnel ay may makinis na panloob na dingding, ngunit ang mga funnel na may ribed na panloob na ibabaw ay minsan ginagamit para sa pinabilis na pagsasala.

Ang mga funnel ng filter ay laging may 60° na anggulo at may cut long end.

Sa panahon ng operasyon, ang mga funnel ay naka-install alinman sa isang espesyal na stand o sa isang singsing sa isang maginoo laboratory stand (Larawan 21).

Para sa pag-filter sa isang baso, kapaki-pakinabang na gumawa ng isang simpleng may hawak para sa isang funnel (Larawan 22). Upang gawin ito, isang strip na 70-80 lsh ang haba at 20 mm ang lapad ay pinutol mula sa sheet na aluminyo na may kapal na humigit-kumulang. 2 mm.

Ang isang butas na may diameter na 12-13 mm ay drilled sa isa sa mga dulo ng strip at ang strip ay baluktot tulad ng ipinapakita sa Fig. 22, a. Kung paano ayusin ang funnel sa salamin ay ipinapakita sa fig. 22b.

Kapag nagbubuhos ng likido sa isang bote o prasko, huwag punan ang funnel hanggang sa labi.

Kung ang funnel ay mahigpit na nakakabit sa leeg ng sisidlan kung saan ang likido ay ibinuhos, kung gayon ang pagsasalin ay mahirap, dahil ang pagtaas ng presyon ay nilikha sa loob ng sisidlan. Samakatuwid, ang funnel ay kailangang itaas paminsan-minsan.

Mas mainam na gumawa ng puwang sa pagitan ng funnel at leeg ng sisidlan sa pamamagitan ng pagpasok, halimbawa, ng isang piraso ng papel sa pagitan nila. Sa kasong ito, kailangan mong tiyakin na ang gasket ay hindi nakapasok sa sisidlan. Ito ay mas kapaki-pakinabang na gumamit ng isang wire triangle, na maaari mong gawin sa iyong sarili.

Ang tatsulok na ito ay inilalagay sa leeg ng sisidlan at pagkatapos ay ipinasok ang funnel.

May mga espesyal na goma o plastik na mga nozzle sa leeg ng mga pinggan, na nagbibigay ng komunikasyon sa pagitan ng loob ng prasko at ng panlabas na kapaligiran (Larawan 23).

kanin. 21. Pagpapalakas ng glass chemical funnel

kanin. 22. Device para sa pag-mount ng funnel sa isang baso, sa isang tripod.

Para sa analytical work kapag nag-filter, mas mainam na gumamit ng mga analytical funnel (Larawan 24). Ang kakaiba ng mga funnel na ito ay mayroon silang pinahabang hiwa na dulo, ang panloob na diameter nito ay mas maliit sa itaas na bahagi kaysa sa ibabang bahagi; pinapabilis ng disenyo na ito ang pagsasala.

Bilang karagdagan, may mga analytical funnel na may ribbed na panloob na ibabaw na sumusuporta sa filter, at may spherical expansion sa punto kung saan pumapasok ang funnel sa tubo. Ang mga funnel ng disenyong ito ay nagpapabilis sa proseso ng pagsasala ng halos tatlong beses kumpara sa mga nakasanayang funnel.

kanin. 23. Mga nozzle para sa mga leeg ng bote. kanin. 24. Analytical funnel.

Paghihiwalay ng mga funnel(Larawan 25) ay ginagamit upang paghiwalayin ang mga hindi mapaghalo na likido (halimbawa, tubig at langis). Ang mga ito ay maaaring cylindrical o hugis peras at sa karamihan ng mga kaso ay nilagyan ng ground glass stopper.

Sa tuktok ng outlet tube ay isang ground glass stopcock. Ang kapasidad ng paghihiwalay ng mga funnel ay iba (mula sa 50 ml hanggang ilang litro), depende sa kapasidad, nagbabago rin ang kapal ng pader.

Kung mas maliit ang kapasidad ng funnel, mas manipis ang mga dingding nito, at kabaliktaran.

Sa panahon ng operasyon, ang paghihiwalay ng mga funnel, depende sa kapasidad at hugis, ay pinalalakas sa iba't ibang paraan. Ang cylindrical funnel ng maliit na kapasidad ay maaaring maayos sa paa. Ang malalaking funnel ay inilalagay sa pagitan ng dalawang singsing.

Ang ibabang bahagi ng cylindrical funnel ay dapat na nakalagay sa isang singsing, ang diameter nito ay bahagyang mas maliit kaysa sa diameter ng funnel, ang itaas na singsing ay may bahagyang mas malaking diameter.

Kung ang funnel ay nag-oscillates, isang cork plate ay dapat ilagay sa pagitan ng singsing at ng funnel.

Ang hugis-peras na separating funnel ay naayos sa singsing, ang leeg nito ay naka-clamp ng isang paa. Ang funnel ay palaging naayos muna, at pagkatapos lamang ang mga likidong ihihiwalay ay ibubuhos dito.

Ang mga dropping funnel (Larawan 26) ay naiiba sa paghihiwalay ng mga funnel dahil ang mga ito ay mas magaan, manipis na pader at

kanin. 25. Paghihiwalay ng mga funnel. kanin. 26. Magpatak ng mga funnel.

Sa karamihan ng mga kaso na may mahabang dulo. Ang mga funnel na ito ay ginagamit sa maraming mga gawa, kapag ang isang sangkap ay idinagdag sa masa ng reaksyon sa maliliit na bahagi o patak sa patak. Samakatuwid, sila ay karaniwang bahagi ng instrumento. Ang mga funnel ay naayos sa leeg ng prasko sa isang manipis na seksyon o may tapon o rubber stopper.

Bago magtrabaho sa isang separating o dropping funnel, ang glass tap section ay dapat na maingat na lubricated na may petroleum jelly o isang espesyal na pampadulas.

Ginagawa nitong posible na buksan ang gripo nang madali at walang kahirap-hirap, na napakahalaga, dahil kung ang gripo ay bumukas nang mahigpit, maaari itong masira o makapinsala sa buong aparato kapag binubuksan ito.

Ang pampadulas ay dapat na lagyan ng napakanipis upang kapag ang gripo ay pinihit, ito ay hindi makapasok sa funnel tube o sa loob ng faucet opening.

Para sa isang mas pare-parehong daloy ng mga patak ng likido mula sa dropping funnel at upang masubaybayan ang rate ng supply ng likido, ang mga dropping funnel na may nozzle ay ginagamit (Fig. 27). Ang mga naturang funnel kaagad pagkatapos ng gripo ay may pinalawak na bahagi na pumapasok sa tubo. Ang likido ay pumapasok sa pagpapalawak na ito sa pamamagitan ng isang maikling tubo sa pamamagitan ng isang stopcock at pagkatapos ay sa funnel tube.

kanin. 27. Ipatak ang funnel gamit ang nozzle

kanin. 28. Mga baso ng kemikal.

kanin. 29. Flat funnel na may nozzle

GLASSWARE 1 2 3

Tingnan din

Aralin 25

Archive ng aralin › Mga pangunahing batas ng kimika

Aralin 25" Batas ng Boyle-Mariotte"mula sa kurso" Chemistry para sa mga dummies» isaalang-alang ang batas na nauugnay sa presyon at dami ng gas, pati na rin ang mga graph ng presyon laban sa lakas ng tunog at dami laban sa presyon. Ipaalala ko sa iyo na sa huling aralin na "Gas Pressure", sinuri namin ang aparato at prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang mercury barometer, at tinukoy din ang presyon at isinasaalang-alang ang mga yunit ng pagsukat nito.

Robert Boyle(1627-1691), kung kanino natin pinagkakautangan ang unang praktikal na tamang kahulugan ng isang kemikal na elemento (matututuhan natin sa Kabanata 6), ay interesado rin sa mga phenomena na nagaganap sa mga sisidlan na may rarefied na hangin.

Sa pag-imbento ng mga vacuum pump para sa pagbomba ng hangin mula sa mga saradong lalagyan, itinuon niya ang pansin sa isang ari-arian na pamilyar sa sinumang nagpalaki ng isang football chamber o maingat na piniga ang isang lobo: mas maraming hangin sa isang saradong lalagyan ang na-compress, mas lumalaban ito sa compression.

Tinawag ni Boyle ang property na ito " tagsibol» hangin at sinukat ito gamit ang isang simpleng aparato na ipinapakita sa fig. 3.2, a at b.

Tinatakan ni Boyle ang ilang hangin na may mercury sa saradong dulo ng curved tube (Larawan 3-2, a) at pagkatapos ay i-compress ang hangin na ito, unti-unting idinagdag ang mercury sa bukas na dulo ng tubo (Larawan 3-2, b).

Ang presyon na nararanasan ng hangin sa saradong bahagi ng tubo ay katumbas ng kabuuan ng presyon ng atmospera at ang presyon ng haligi ng mercury na may taas h (h ay ang taas kung saan lumalampas ang antas ng mercury sa bukas na dulo ng tubo ang antas ng mercury sa saradong dulo). Ang data ng pagsukat ng presyon at dami na nakuha ni Boyle ay ibinibigay sa Talahanayan. 3-1.

Bagaman hindi gumawa ng mga espesyal na hakbang si Boyle upang mapanatili ang isang pare-parehong temperatura ng gas, tila sa kanyang mga eksperimento ay bahagyang nagbago lamang ito. Gayunpaman, napansin ni Boyle na ang init mula sa apoy ng kandila ay nagdulot ng makabuluhang pagbabago sa mga katangian ng hangin.

Pagsusuri ng data sa presyon at dami ng hangin sa panahon ng pag-compress nito

Talahanayan 3-1, na naglalaman ng pang-eksperimentong data ni Boyle sa relasyon sa pagitan ng presyon at volume para sa hangin sa atmospera, ay matatagpuan sa ilalim ng spoiler.

Matapos matanggap ng mananaliksik ang mga datos na katulad ng ibinigay sa Talahanayan. 3-1, sinusubukan niyang maghanap ng mathematical equation na nag-uugnay ng dalawang magkaparehong umaasa na dami na kanyang sinukat.

Ang isang paraan upang makakuha ng gayong equation ay ang graphical na pag-plot ng iba't ibang kapangyarihan ng isang dami laban sa isa pa, umaasa na makakuha ng isang straight line graph.

Ang pangkalahatang equation ng isang tuwid na linya ay:

kung saan ang x at y ay magkakaugnay na mga variable, at ang a at b ay pare-pareho ang mga numero. Kung ang b ay zero, isang tuwid na linya ang dumadaan sa pinanggalingan.

Sa fig. Ang 3-3 ay nagpapakita ng iba't ibang paraan ng graphical na representasyon ng data para sa pressure P at volume V, na ibinigay sa talahanayan. 3-1.

Ang mga graph ng P versus 1/K at V versus 1/P ay mga tuwid na linya na dumadaan sa pinanggalingan.

Ang plot ng log P versus log V ay isa ring negatibong sloped na tuwid na linya na ang angle tangent ay -1. Ang lahat ng tatlong plot na ito ay humahantong sa mga katumbas na equation:

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

• lg V \u003d lg a - lg P (3-3c)

Ang bawat isa sa mga equation na ito ay isa sa mga variant Batas ng Boyle-Mariotte, na kadalasang binubuo ng mga sumusunod: para sa isang naibigay na bilang ng mga moles ng isang gas, ang presyon nito ay proporsyonal sa dami nito, sa kondisyon na ang temperatura ng gas ay nananatiling pare-pareho.

Siyanga pala, marahil ay nagtaka ka kung bakit tinawag na double name ang batas ng Boyle-Mariotte. Nangyari ito dahil ang batas na ito, na nag-iisa kay Robert Boyle, na natuklasan ito noong 1662, ay muling natuklasan ni Edme Mariotte noong 1676. Ayan yun.

Kapag ang ugnayan sa pagitan ng dalawang sinusukat na dami ay kasing simple ng sa kasong ito, maaari rin itong maitatag ayon sa numero.

Kung ang bawat halaga ng pressure P ay pinarami ng katumbas na halaga ng volume V, madaling i-verify na ang lahat ng mga produkto para sa isang ibinigay na sample ng gas sa pare-parehong temperatura ay humigit-kumulang pareho (tingnan ang Talahanayan 3-1). Kaya, maaaring isulat iyon ng isa

Inilalarawan ng equation (3-3g) ang hyperbolic na relasyon sa pagitan ng mga halaga ng P at V (tingnan ang Fig. 3-3, a). Upang masuri na ang graph ng dependence ng P sa V, na binuo ayon sa pang-eksperimentong data, ay talagang tumutugma sa isang hyperbola, gagawa kami ng karagdagang graph ng dependence ng produkto P V sa P at siguraduhin na ito ay isang pahalang na tuwid na linya. (tingnan ang Fig. 3-3,e).

Natagpuan ni Boyle na para sa isang naibigay na halaga ng anumang gas sa isang pare-parehong temperatura, ang relasyon sa pagitan ng presyon P at volume V ay lubos na kasiya-siyang inilarawan ng kaugnayan

• P V = const (sa pare-parehong T at n) (3-4)

Formula mula sa batas ng Boyle-Mariotte

Upang ihambing ang mga volume at pressure ng parehong sample ng gas sa ilalim ng iba't ibang mga kondisyon (ngunit sa isang pare-pareho ang temperatura), ito ay maginhawa upang kumatawan batas ng boyle-mariotte sa sumusunod na formula:

kung saan ang mga indeks 1 at 2 ay tumutugma sa dalawang magkaibang kundisyon.

Halimbawa 4 Ang mga plastic na supot ng pagkain na inihatid sa Colorado Plateau (tingnan ang Halimbawa 3) ay madalas na sumasabog dahil ang hangin sa mga ito ay lumalawak habang ito ay tumataas mula sa antas ng dagat hanggang sa taas na 2500 m, sa ilalim ng mga kondisyon ng pinababang presyon ng atmospera.

Kung ipagpalagay natin na 100 cm3 ng hangin ang nasa loob ng bag sa atmospheric pressure na tumutugma sa sea level, anong volume ang dapat sakupin ng hangin na ito sa parehong temperatura sa Colorado Plateau? (Ipagpalagay na ang mga puckered bag ay ginagamit upang maghatid ng mga produkto na hindi naghihigpit sa pagpapalawak ng hangin; ang nawawalang data ay dapat kunin mula sa halimbawa 3.)

Desisyon
Gagamitin natin ang batas ni Boyle sa anyo ng equation (3-5), kung saan ang index 1 ay tumutukoy sa mga kondisyon sa antas ng dagat, at index 2 sa mga kondisyon sa isang altitude na 2500 m sa itaas ng antas ng dagat. Pagkatapos ay P1 = 1.000 atm, V1 = 100 cm3, P2 = 0.750 atm, at dapat kalkulahin ang V2. Kaya,

22. Batas ng Boyle-Mariotte

Ang isa sa mga ideal na batas sa gas ay Batas Boyle-Mariotte, na nagsasabing: produkto ng presyon P bawat volume V gas sa isang pare-pareho ang masa ng gas at temperatura ay pare-pareho. Ang pagkakapantay-pantay na ito ay tinatawag isotherm equation. Ang isotherm ay inilalarawan sa PV-diagram ng estado ng gas bilang isang hyperbola at, depende sa temperatura ng gas, ay sumasakop sa isa o ibang posisyon. Ang prosesong nagaganap sa T= const, tinatawag isothermal. Gas sa T= ang const ay may pare-parehong panloob na enerhiya U. Kung ang gas ay lumawak nang isothermally, kung gayon ang lahat ng init ay napupunta upang gumana. Ang gawaing ginagawa ng isang gas na lumalawak na isothermally ay katumbas ng dami ng init na dapat ibigay sa gas upang maisagawa ito:

dA= dQ= PdV,

saan d PERO- elementarya na gawain;

dv- dami ng elementarya;

P- presyon. Kung V 1 > V 2 at P 1< P 2 , то газ сжимается, и работа принимает отрицательное значение. Для того чтобы условие T= const ay nasiyahan, ito ay kinakailangan upang isaalang-alang ang mga pagbabago sa presyon at lakas ng tunog bilang walang hanggan mabagal. Mayroon ding kinakailangan para sa daluyan kung saan matatagpuan ang gas: dapat itong may sapat na malaking kapasidad ng init. Ang mga formula para sa pagkalkula ay angkop din sa kaso ng pagbibigay ng thermal energy sa system. Compressibility Ang gas ay tinatawag na pag-aari nito upang magbago ang volume na may pagbabago sa presyon. Ang bawat sangkap ay mayroon kadahilanan ng compressibility, at ito ay katumbas ng:

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

dito kinukuha ang derivative sa T= const.

Ang compressibility factor ay ipinakilala upang makilala ang pagbabago sa volume na may pagbabago sa presyon. Para sa isang perpektong gas, ito ay katumbas ng:

c = -1 / P.

Sa SI, ang compressibility factor ay may mga sumusunod na sukat: [c] = m 2 /N.

Ang tekstong ito ay isang panimulang bahagi. Mula sa aklat na Creativity as an exact science [Theory of inventive problem solving] may-akda Altshuller Heinrich Saulovich

1. Ang batas ng pagkakumpleto ng mga bahagi ng system Ang isang kinakailangang kondisyon para sa pangunahing posibilidad ng isang teknikal na sistema ay ang pagkakaroon at pinakamababang kakayahang magamit ng mga pangunahing bahagi ng system. Ang bawat teknikal na sistema ay dapat magsama ng apat na pangunahing bahagi: isang makina,

Mula sa aklat na Interface: New Directions in Computer System Design may-akda Ruskin Jeff

2. Ang batas ng "energy conductivity" ng system Ang isang kinakailangang kondisyon para sa pangunahing viability ng isang teknikal na sistema ay ang pagdaan ng enerhiya sa lahat ng bahagi ng system. Ang anumang teknikal na sistema ay isang converter ng enerhiya. Kaya naman halata

Mula sa aklat na Instrumentation may-akda Babaev MA

6. Ang batas ng paglipat sa supersystem Ang pagkakaroon ng naubos ang mga posibilidad ng pag-unlad, ang sistema ay kasama sa supersystem bilang isa sa mga bahagi; sa parehong oras, ang karagdagang pag-unlad ay nagaganap sa antas ng supersystem. Napag-usapan na natin ang tungkol sa batas na ito. Lumipat tayo sa dynamics. Kasama dito ang mga batas na

Mula sa aklat na Heat Engineering may-akda Burkhanova Natalia

7. Ang batas ng paglipat mula sa antas ng macro hanggang sa antas ng micro Ang pag-unlad ng mga gumaganang organo ng system ay napupunta muna sa macro at pagkatapos ay sa antas ng micro. Sa karamihan ng mga modernong teknikal na sistema, ang mga gumaganang katawan ay "mga piraso ng bakal", halimbawa, mga propeller ng sasakyang panghimpapawid, mga gulong ng kotse, mga pamutol.

Mula sa aklat na Computational Linguistics for All: Myths. Mga algorithm. Wika may-akda Anisimov Anatoly Vasilievich

8. Ang batas ng pagtaas ng antas ng su-field Ang pagbuo ng mga teknikal na sistema ay napupunta sa direksyon ng pagtaas ng antas ng su-field. Ang kahulugan ng batas na ito ay ang mga non-su-field system ay may posibilidad na maging su-field, at sa mga su-field system, ang pag-unlad ay napupunta sa direksyon.

Mula sa aklat na Phenomenon of Science [Cybernetic Approach to Evolution] may-akda Turchin Valentin Fedorovich

Mula sa aklat na Nanotechnology [Science, Innovation and Opportunity] ni Foster Lynn

4.4.1. Fitts' Law Isipin natin na ililipat mo ang cursor sa isang button na ipinapakita sa screen. Ang pindutan ay ang target ng paglipat na ito. Ang haba ng tuwid na linya na nagkokonekta sa panimulang posisyon ng cursor at ang pinakamalapit na punto ng target na bagay ay tinukoy sa batas ng Fitts bilang isang distansya. Sa

Mula sa aklat na History of outstanding discoveries and inventions (electrical engineering, electric power industry, radio electronics) may-akda Shneiberg Jan Abramovich

4.4.2. Hick's Law Bago ilipat ang cursor sa isang target o magsagawa ng anumang iba pang aksyon mula sa isang hanay ng mga opsyon, dapat piliin ng user ang bagay o aksyon na iyon. Ang Batas ni Hick ay nagsasaad na kapag mayroong n pagpipiliang mapagpipilian, ang oras upang pumili ay

Mula sa aklat ng may-akda

9. Batas sa pamamahagi ng Poisson at Gauss Batas ni Poisson. Ang isa pang pangalan para dito ay ang batas ng ra-pagtukoy ng mga pambihirang pangyayari. Ang batas ni Poisson (P.P.) ay inilalapat sa mga kaso kung saan ito ay malamang na hindi, at samakatuwid ang paggamit ng B / Z / R ay hindi naaangkop. Ang mga bentahe ng batas ay: kaginhawaan sa

Mula sa aklat ng may-akda

23. Batas ng Gay-Lussac Sinasabi ng batas ng Gay-Lussac: ang ratio ng volume ng isang gas sa temperatura nito sa pare-parehong presyon ng gas at ang masa nito ay pare-pareho.V / T = m / MO R / P = const at P = const, m = const. ang pangalan ng isobar equation. Ang isang isobar ay inilalarawan sa isang PV diagram sa pamamagitan ng isang tuwid na linya,

Mula sa aklat ng may-akda

24. Batas ni Charles Ang batas ni Charles ay nagsasaad na ang ratio ng presyon ng gas sa temperatura nito ay pare-pareho kung ang volume at masa ng gas ay hindi nagbabago: P / T = m / MО R / V = ​​​​const at V = const, m = const. .Ang isochore ay inilalarawan sa isang PV-diagram ng isang tuwid na linya na kahanay ng P axis, at

Mula sa aklat ng may-akda

30. Ang batas ng konserbasyon at pagbabagong-anyo ng enerhiya Ang unang batas ng thermodynamics ay nakabatay sa unibersal na batas ng konserbasyon at pagbabagong-anyo ng enerhiya, na nagtatatag na ang enerhiya ay hindi nilikha o nawawala. Ang mga katawan na kalahok sa isang thermodynamic na proseso ay nakikipag-ugnayan sa isa't isa

Mula sa aklat ng may-akda

ANG PRINSESA NG FROG AT ANG BATAS NG KAtatagan Gaya ng binigyang-diin kanina (ang batas ng abstraction), ang primitive na pag-iisip ay nakapagsuri ng mga konkretong phenomena at nakapag-synthesize ng mga bagong abstract system. Dahil ang anumang bagay na binuo ng kamalayan ay itinuturing na buhay, at buhay

Mula sa aklat ng may-akda

1.1. Ang pangunahing batas ng ebolusyon Sa proseso ng ebolusyon ng buhay, sa pagkakaalam natin, noon pa man at ngayon ay may pagtaas sa kabuuang masa ng bagay na may buhay at ang komplikasyon ng organisasyon nito. Ang kumplikado sa samahan ng mga biological formations, ang kalikasan ay kumikilos ayon sa paraan ng mga pagsubok at

Mula sa aklat ng may-akda

4.2. Ang Batas ni Moore Sa pinakasimpleng anyo nito, ang Batas ni Moore ay ang pahayag na dumodoble ang density ng transistor circuit bawat 18 buwan. Ang pagiging may-akda ng batas ay iniuugnay sa isa sa mga tagapagtatag ng kilalang kumpanyang Intel, si Gordon Moore. Mahigpit na nagsasalita, sa

Ang quantitative relationship sa pagitan ng volume at pressure ng isang gas ay unang itinatag ni Robert Boyle noong 1662. * Ang batas ni Boyle-Mariotte ay nagsasaad na sa isang pare-parehong temperatura, ang volume ng isang gas ay inversely proportional sa pressure nito. Nalalapat ang batas na ito sa anumang nakapirming dami ng gas. Gaya ng makikita mula sa fig. 3.2, maaaring iba ang graphical na representasyon nito. Ang graph sa kaliwa ay nagpapakita na sa mababang presyon, ang volume ng isang nakapirming dami ng gas ay malaki. Bumababa ang volume ng isang gas habang tumataas ang presyon nito. Sa matematika, ito ay nakasulat tulad nito:

Gayunpaman, ang batas ni Boyle-Mariotte ay karaniwang nakasulat sa anyo

Ang nasabing rekord ay nagpapahintulot, halimbawa, na malaman ang paunang dami ng gas V1 at ang presyon nito p upang makalkula ang presyon p2 sa bagong dami ng V2.

Batas ni Gay-Lussac (batas ni Charles)

Noong 1787, ipinakita ni Charles na sa pare-pareho ang presyon, ang dami ng isang gas ay nagbabago (sa proporsyon sa temperatura nito. Ang pag-asa na ito ay ipinakita sa graphical na anyo sa Fig. 3.3, kung saan makikita na ang dami ng isang gas ay linearly na nauugnay. sa temperatura nito. Sa mathematical form, ang pag-asa na ito ay ipinahayag bilang mga sumusunod :

Ang batas ni Charles ay kadalasang nakasulat sa ibang anyo:

V1IT1 = V2T1(2)

Ang batas ni Charles ay pinahusay ni J. Gay-Lussac, na noong 1802 ay natagpuan na ang volume ng isang gas, kapag ang temperatura nito ay nagbabago ng 1°C, nagbabago ng 1/273 ng volume na nasakop nito sa 0°C. Kasunod nito na kung kukuha tayo ng di-makatwirang dami ng anumang gas sa 0°C at sa pare-parehong presyon ay bawasan ang temperatura nito ng 273°C, kung gayon ang panghuling volume ay magiging katumbas ng zero. Ito ay tumutugma sa temperaturang -273°C, o 0 K. Ang temperaturang ito ay tinatawag na absolute zero. Sa katunayan, hindi ito makakamit. Sa fig. Ipinapakita ng Figure 3.3 kung paano humahantong sa zero volume sa 0 K ang extrapolation ng mga plot ng dami ng gas laban sa temperatura.

Ang absolute zero ay, mahigpit na pagsasalita, hindi matamo. Gayunpaman, sa ilalim ng mga kondisyon ng laboratoryo, posible na makamit ang mga temperatura na naiiba mula sa absolute zero sa pamamagitan lamang ng 0.001 K. Sa gayong mga temperatura, ang mga random na galaw ng mga molekula ay halos huminto. Nagreresulta ito sa mga kamangha-manghang katangian. Halimbawa, ang mga metal na pinalamig sa mga temperatura na malapit sa absolute zero ay halos nawawala ang kanilang electrical resistance at nagiging superconducting*. Ang isang halimbawa ng mga sangkap na may iba pang hindi pangkaraniwang katangian ng mababang temperatura ay helium. Sa mga temperaturang malapit sa absolute zero, nawawala ang lagkit ng helium at nagiging superfluid.

* Noong 1987, natuklasan ang mga substance (mga keramika na sintered mula sa mga oxide ng mga elemento ng lanthanide, barium at tanso) na nagiging superconducting sa medyo mataas na temperatura, sa pagkakasunud-sunod ng 100 K (-173 °C). Ang mga "mataas na temperatura" na superconductor na ito ay nagbubukas ng magagandang prospect sa teknolohiya.- Tinatayang. transl.