Gazning zichligi. Gazning issiqlik berish qobiliyati

Qp > Qv ; Mcp (T2 - T{) > Mcy (T2 - 71,).
Buning sababi shuki, 2.10- rasmdagi sharoitda gaz qizdirilsa, gazning hajmi o'zgarmaydi, ya’ni 9 = const. U vaqtda berilgan issiqlik miqdori faqat molekulalarning kinetik energiyasini orttirishga sarflanadi.
2 . 11- rasmdagi holatda esa porshen harakatchan, bunda gaz qizishi bilan birga tashqi ish bajaradi (p = const).
■/, / / / / / / / / / / / S / / / / / / / / / / / / / / / S
[ Г п м п м м и п т и м п т т ц ^

I i

S9 4
\t, |
¹ v Vs


^{2.10- rasm} 2.11- rasm.
3 5
Gazni ikkala holatda isitishdagi sarflangan issiqlik miqdorlarining farqi 2.11- rasmda (Ai) porshenning gaz kengayishidagi bajargan ishini ifodalaydi:
Q, - Qv = L. (2.23)
Bajarilgan ish L ni hisoblash uchun 2.11- rasmdagi gazning bosimini (p = sonst), dastlabki va keyingi hajmlarini mos ravishda Vx, V2 hamda bajargan ishini L bilan ifodalaymiz. U holda, L= pV}—pVt bo‘ladi.
Ma’lumki, gaz holati tenglamasiga asosan:
pxVx = MRT, p 2 V2 = MRT.
Shuning uchun: L = MRT2 — MRTX= MR ( T2 - Tx).
Ishning olingan qiymati va Qp hamda Qv laming qiymatlarini (2.23) tenglikka keltirib qo‘yamiz, natijada quyidagi ifoda kelib chiqadi:
Mcp (T2 - T) - Mcv (T2 - T,) = MR {T2 - Т,У,


cp ~ c t = R. (2.24)
Demak, bosim o'zgarmagandagi (cp) va hajm o‘zgarmagandagi (cv) massa issiqlik sig'imlarining farqi shu gazning gaz doimiysi R ga teng.
Ideal gazlaming kilomolli issiqlik sig‘imlari. Gazlaming molekulyar kinetik nazariyasiga asosan, ideal gazlarda kilomolli issiqlik sig‘imlari ulaming turlariga bog'liq bo‘lmay, faqat gazning
atom sonlariga bog'liq, ya’ni: Ист = PCN2 = Hcni = • = const.
Har xil atomli gazlaming kilomolli issiqlik sig'imlarining tarkibiy qiymatlarini esda saqlab qolish mumkin (eski, MKGS birliklar sistemasida) (1-jadval).
1 - jadval

	atomlar soni	Kkal/kmol.grad	Kkal/kmol.grad
I.	Bir atomli gazlar.	3	5
2.	Ikki atomli gazlar.	5	7
3.	Ko‘p atomli gazlar.	7	9

_№ Gaz molekulasidagi
MCP

36

1- jadvaldan ko‘rinib turibdiki, gazlaming o'zgarmas bosimdagi kilomolli issiqlik sig'imlari o'zgarmas hajmdagidan 2 kkal/kmol grad, ga ko'proq, ya’ni:
IfIfЯ1
Vеp - Mcv = 1,985 = 2 Rmol grad . (2.25)
1- jadvaldagi sonlami (issiqlik sig'imlarining qiymatlarini) SI birliklari tizimiga keltirish uchun har bir sonni 4,19 ga ko'paytirilsa kifoya.
Chunki, 1 kkal = 4,1868 kJ = 4,19 kJ.
Termodinamika hisoblarida issiqlik sig'imlarining ayirmasi, (2.24) tenglikdan tashqari ulaming nisbatlari ham katta ahamiyatga ega, ya’ni:


(2.26)
Koeffitsiyent «К» ning son qiymatlari faqat gazlaming atom sonlariga bog'liq. Son qiymatini aniqlash uchun (2.26) tenglikning o'ng tomonidagi kasming surat va maxrajini fi ga ko'paytiramiz.
^{К = M-c,p} ya’ni, kilomol issiqlik sig'imlarining nisbati hosil bo'ladi.
M-c*
1- jadvalga asosan, bir atomli gazlar uchun:


K = = 1,67
M-cv 3
7
Ikki atomli gazlar uchun: К = - = 1,4.


9
Uch va ko'p atomli gazlar uchun: К = - = 1,29.
Bunda shuni esda tutish lozimki, real gazlar uchun yuqoridagi sonlar biroz o'zgarishi mumkin.
Issiqlik sig'imlari c. va cyharoratga bog'liq bo'lgani uchun kattalik
К ham o'zgaruvchandir. Shuning uchun (2.24) ifodaga ko'ra:


К = — = Cy + ^ = 1 + —
Cy Cy cv
Gaz aralashmalarining issiqlik sig‘imi. Aralashmaning issiqlik sig'imini aniqlash uchun uning tarkibi va aralashmani tashkil etuvchi har bir gazning issiqlik sig'imlari ma’lum bo'lishi kerak. Odatda aralashmaning tarkibi masalaning shartida berilgan bo'ladi.

3 7

Har bir gazning issiqlik sig‘imi esa gazning haroratiga qarab jadvaldan topiladi.
Gaz aralashmasining tarkibi asosan ikki xil usulda berilishi mumkin ekanligi ilgari aytib o'tilgan edi. Shunga qarab aralash­ maning issiqlik sig'imini aniqlashda ham ikki xil usul bo'ladi.

1. 
   aralashma tarkibi massa ulushlari orqali berilgan:
   

П
M„r ■car = Л/,с, + M 2c2 +... + M„cn = X Mi ■ci .
/=i


Ma’lumki, = g ,, shuning uchun:
Car = g\Cx + g2C2 + + g„C„ = £ g,C, ;
/=1

2. 
   aralashma tarkibi hajm ulushlari orqali berilgan:
   

yoki:
VarCar = vx •Cl + V2 •C2 +... + V„Cn = 2 yiCi
/•=1


_ _ _ _ n _
Car = f|Cl + Ғ2С2 + ... + r„C„ = ^ _
i=l

Chunki bunda: r, = — .
^Vr ar

2 . 7 . G a z e n t a l p i y a s i

Faraz qilaylik, qo'zg'aluvchan poishenli silindrga 1kg ishchi jism (gaz) to'ldirilgan (2.12- rasm). Silindr ichidagi gazning bosimi p muhit bosimidan yuqori. U holda porshen ko'tarilib ketmasligi (mu- vozanatlash) uchun biror yuk qo'yish kerak bo'ladi. Uning og'irligi G = p F bo'lishi kerak.
Bunda: F — silindming ko'ndalang kesim yuzasi.
Yukni muvozanat holatda ushlab turgan gazning potensial energiyasi quyidagicha bo'ladi:
G- g- h = p • Ғ ' g - h = pVg, chunki 9 = F h-
Bunda: g — tortish kuchining erkin tushish tezlanishi.
Ushbu misolimizdagi gazning to'la energiyasi quyidagicha bo'ladi:
h = u + p 9 . (2.27)


38

Bunda p9 ko'paytma 9 hajmdagi gazni turtishdagi bajargan ishi bo‘lib, shu 9 hajm miqdoridagi muhitni turtib bo'shatishga sarf bo'ladi, ya’ni 9 hajmdagi gaz muhitga chiqishi uchun unga shuncha hajmdagi muhit kerak. p9 ko'paytma, gazning turtish ishi yoki gaz bosimining potensial energiyasi deb yuritiladi.
Gazning to ‘la energiyasi h- gazning"^ entalpiyasi deb yuritiladi. Bu energiya gaz holati ko'rsatkichlarining funksiyasidir.
2.12- rasm.

Shuning uchun entalpiya h ham gaz holatini belgilovchi kattalik bo'lib hisoblanadi.
Endi entalpiyaning son qiymatini aniqlaymiz. Ma’lumki, ichki energiyaning absolyut qiymati и = cvT.
Gaz holati tenglamasi esa 1 kg gaz uchun p9 = RT. Shuning uchun (2.25) tenglikni quyidagicha yozish mumkin:

h = cv T + R T = (cv + R) T = сp T- h= cp T. (2.28)