1 – laboratoriya ishi
«ISHCHI JISM PARAMETRLARINI ANIQLASH ASBOBLARI VA USLUBLARI»
1. ISHNING MAQSADI
Tizimning asosiy termodinamik parametrlaridan hisoblangan harorat to‘g‘risidagi
talabalar bilimlarini oshirish, ularni haroratni o‘lchashning asosiy uslublari va turli xil
termometrlarning xususiyatlari bilan tanishtirish.
2. HARORAT HAQIDA TUSHUNCHA
«Harorat» so‘zi ko‘pincha «issiqlik» sinonimi sifatida ishlatiladi.
Lekin fanda bu
so‘zlar umuman boshqa-boshqa ma’nolarni anglatadi. «Issiqlik» deb jismlarni isituvchi,
qizituvchi substansiya, ya’ni energiyaning bir shakli tushuniladi.
HARORAT
– ma’lum shkala bo‘yicha jismlarning qanchalik isitilganlik
darajasidir.
Haroratni inson terisining sezgirligi orqali ham baholash mumkin,
lekin bizning
issiq va sovuqni sezishimiz cheklangan va unchalik aniq emas. Masalan, bir qo‘limizni
issiq suvga ikkinchi qo‘limizni sovuq suvga tushirib bir-ikki daqiqadan keyin ikkala
qo‘limizni iliq suvga tushirsak ilgari issiq suvdagi qo‘limizga bu suv sovuqroq, sovuq
suvdagi qo‘limizga esa issiqroq bo‘lib seziladi.
Termometrlar esa jismlarning haroratlarini aniq ko‘rsatib beradi:
ular yordamida
turli jismlarning qanchalik isitilganliklarini bilib olamiz, har xil paytlarda olingan
natijalarni taqqoslay olamiz.
Tarixiy manbalarga qaraganda haroratni o‘lchash asbobini birinchi bo‘lib 1597 yilda
Galiley yaratgan.
Harorat so‘zini birinchi bo‘lib 1624 yilda Leremon «Matematik o‘yinlar» kitobida
yozgan. Harorat shkalasi birinchi bo‘lib Magdeburg yarim sharlarini
yaratgan Otto fon
Gerine asarlarida uchraydi. Harorat shkalasida doimiy nuqtalar sifatida suvning qaynash
harorati va muzning erish harorati deb qabul qilishni 1655 yilda Gyuygens taklif etgan.
Hozirda ham ishlatilayotgan simobli va spirtli shisha termometrlarini birinchi bo‘lib
gollandiyalik shisha ustasi Farengeyt yasagan.
1742 yilda shved botanigi Selsiy suvning qaynash va muzlash haroratlari oralig‘ini
yuzga bo‘lib uning bir bo‘lagini 1
0
S
deb qabul qiladi va shunday qilib haroratning o‘lchov
birligi hisoblangan Selsiy shkalasi paydo bo‘ladi.
Selsiy shkalasi juda oddiy bo‘lishiga qaramasdan ba’zi bir kamchiliklarni hisobga
olishga to‘g‘ri keladi. Birinchidan suvning qaynash harorati bosimga bog‘liq, ikkinchidan
termometr ichidagi suyuqlikning fizik xususiyatlari haroratga bog‘liq va bu shkala
bo‘yicha biz nisbiy haroratni o‘lchaymiz. Bu kamchiliklardan xalos bo‘lgan
yagona
harorat shkalasi termodinamikaning ikkinchi qonuniga asoslangan bo‘lib, absolyut harorat
shkalasi deyiladi va quyidagicha izohlanadi.
«Agar qaytar Karno siklida siklni bajaruvchi jism
T
1
haroratda
Q
1
miqdordagi
issiqlik olib harorati
T
2
ga erishganda
Q
2
miqdordagi
issiqlikni bersa bu holda
2
1
2
1
Q
Q
Т
Т
bo‘lishi muqarrar».
1848 yili Tomson (Kelvin) quyidagi xulosaga keladi: birinchidan ushbu nisbat ish
bajaruvchi moddaning xususiyatlariga bog‘liq emas, ikkinchidan ma’lum bir issiqlik
sarflab harorat qancha o‘zgarishini topish mumkin ekan. Boshqacha aytganda bu nisbat
termodinamik harorat shkalasi bo‘lib xizmat qiladi. Albatta bu
tenglik ideal sikl va ideal
gaz uchun to‘g‘ridir. SHunday qilib haroratni yagona termodinamik shkala bo‘yicha
o‘lchash uchun ideal gaz solingan termometrlardan foydalanish kerak. Ideal gaz sifatida
past bosimdagi real gazlardan foydalanish mumkin. Ular sovuganda bosimi kamayib
ketadi. Ketma-ket sovutish natijasida harorat absolyut nol tomon intiladi. Selsiy shkalasida
bu qiymat –273,15
0
S
ga to‘g‘ri keladi. Gazlarning molekulyar kinetik nazariyasi nuqtai
nazaridan qaraganda gaz bosimi molekulalarning o‘rtacha
kinetik energiyasiga
proporsional
ekan.
Haroratlarning
gaz
shkalasida
bosim
absolyut
haroratga
proporsionalligini hisobga olsak quyidagi ma’no kelib chiqadi.