Идеал газларда жараёнлар

Ideal gazning holat tenglamasi.

Gaz jarayonlarida gaz holatining parametrlaridan biri o`zgarmay qolib, qolgan ikkitasining o`zgarashi ko`p kuzatiladi. Bir vaqtda gazning hajmi ham, bosimi ham, temperaturasi ham o`zgaradigan eng umumiy protsesslarini qaraymiz. Bunday protsesslarni tasvirlovchi qonunni Boyl-Mariott va Gey-Lyussak qonunlarini birlashtirish yo`li bilan 1834- yilda fransuz fizigi (Sankt-Peterburg temir yo`llar institutida ishlagan yillari) Klapeyron aniqlagan. Biror massasi gazning holati va parametrlar bilan xarakterlansin. Uni va parametrlar bilan xarakterlanuvchi boshqa holatga o`tkazamiz. Bu protsessni quyidagi ikki bosqich bilan bajaramiz:

1. Dastlab izotermik ravishda temperatura ( bo`lganda) gazning hajmini qiymatgacha o`zgartiramiz, bunda uning bosimi ga teng bo`ladi.

2. So`ngra izoxorik (hajm bo`lganda) gazning temperaturasini shunday qiymatgacha o`zgartiramizki, bunda uning bosimi bo`lib qolsin. Prosessning birinchi bosqichi Boyl-Mariott qonuni bilan tavsiflanadi va shuning uchun

(9)

Bunda (10)

Prosessning ikkinchi bosqichi Gey-Lyussak qonuni(7.7) bilan ifodalanadi va demak,

(11)

bu formulaga ni (7.10) formuladan qo`yib, quyidagi munosabatini olamiz.

bundan (12)

Binobarin, gazning berilgan massasi uchun kattalik o`zgarmasdan qolar ekan.

(13)

bu ifoda Klapeyron tenglamasi (qonuni) deb ataladi.

Klapeyron tenglamasining kamchiligi shundan iboratki, doimiy kattalik turli gazlar uchun turlichadir.

Bu kamchilikni yo`qotish uchun 1875- yilda Mendeleyev-Klapeyron qonuni ko`rinishini uni Avagadro qonuni bilan birlashtirib bir oz o`zgartiradi.

Buning uchun 1 kmol gazni ko`raylik va uning hajmini bilan belgilaylik. Bu holda Klapeyron tenglamasi quyidagi ko`rinishga keladi.

(14)

Avagadro qonuniga asosan va ning bir xil qiymatlarida hamma gazlarning 1 kilomoli bir xil hajmini egallaydi, demak, Bdoimiy barcha gazlar uchun bir xil bo`ladi. ning bu qiymatini Rbilan belgilasak, u holda

(15)

bo`lib, bu yerda universal gaz doimiysi deyiladi. (7.15) formuladan

(16)

tengligi kelib chiqadi. Bu ifoda kilomol gaz uchun Mendeleev-Klapeyron tenglamasi (qonuni) deb ataladi. SI sistemasida ni hisoblaymiz.

(17)

(7.16 ) formulani ixtiyoriy massali gaz uchun yozsak:

(18)

hosil bo`ladi.

(7.18) formula eksperimental gaz qonunlarini umumlashtirgani uchun uning umumiy formulasi, ya`ni ideal gazning holat tenglamasi deyiladi.

(7.18) formulani gazning zichligi orqali ifodalaymiz:

(19)

bunda ekanligini e`tiborga olsak, (7.19) formula quyidagi ko`rinishni oladi.

bundan gazning zichligini (20)

formula bilan ifodalanishini olamiz.

Масала: Og`zi tiqin bilan zich berkitilgan shisha ichidagi bosim temperaturada atm edi. Shisha qizdirilganda tiqin otilib ketadi. Agar tiqin atm bosimiga chidash bersa, shisha idishni qanday temperaturagacha qizdirilgan?

Echilishi. Shishani qizdirish izoxorik protsess bo`lib, unga Sharl qonunini formulasini qo`llash mumkin.


Bu yerda va - shishadagi havoning boshlang`ich va oxirgi absolyut temperaturalari.

U holda .

2- masala: Hajmi 1l bo`lgan idishda azot molekulalari temperaturada va mm. sm. ust. bosimida saqlanadi. Idishdagi azot molekulalarini sig`imini aniqlang.

Berilgan:

Yechish: idishning hajm birligidagi qismida

molekulalar bor.

Bu yerda shdishdagi azot molekulalar sonini

formuladan topamiz.

Jadvaldan - bolsman doimiysi

ta.

Ideal gaz. Ideal gaz bosimi. Molekulyar kinetik nazariya. Issiqlik va harorat. Mutloq harorat. Termodinamik harorat.