Labaratoriya ishi
Mavzu: Gazlarga oid qonunlar.
Ishdan maqsad: Gazlarga oid qonunlar bilan tanishtirish va ularga oid masalalar yechish.
Gaz holati temperatura (t), bosim (p) va hajm (v) ga bog`liq p=1 atm=760 mm simob ustuni va t=0o bo`lgan sharoit normal sharoit deyiladi. Normal sharoitda hajm V0 bilan, bosim esa p0 bilan belgilanadi. Normal sharoitdan uncha farq qilmaydigan sharoitdagi gazlar quyidagi qonunlarga ma`lum darajada bo`ysunadi:
O`zgarmas temperaturada muayyan massali gazning hajmi bosimga teskari proporsionaldir (Boyl-Mariott qonuni):
(1)
O`zgarmas bosimda muayyan massali gazning temperaturasi 1 oshirilganda uning hajmi 0 temperaturadagi hajmining 1/273 hissasicha oshadi.(Gey-Lyussak qonuni).
(2)
Agar tenglamaga absalyut temperatura qiymati T=t+273 ni qo`ysak, bu qonunning quyidagi ifodasi chiqadi:
(3)
o`zgarmas qiymat bo`lgani uchun:
bo`ladi.
Demak, o`zgarmas bosimda muayyan gaz massasining hajmi absolyut temperaturaga to`g`ri proporsionaldir.
Gazning hajmi o`zgarmas bo`lganda bosimning temperaturasiga qarab o`zgarishini ham xuddi yuqoridagi kabi ifodalash mumkin:
(4) va (5)
Bir xil temperaturada va bir xil bosimda baravar hajmdagi har xil gazlar molekulalarining soni teng bo`ladi (Avogadro qonuni). Moddaning molekulyar og`irligiga son jihatidan teng qilib, gramm hisobida olingan miqdori gramm- molekula, boshqacha aytganda, mol` deyiladi. Har qanday moddaning gramm- molekulasidagi molekulalar soni bir xil, ya`ni 6,021023 (Avogadro soni) ga teng bo`ladi. Demak, bir xil sharoitda gaz holatidagi har qanday moddaning gramm- molekulasi baravar hajmni egallaydi. Normal sharoitda har qanday gazning bir gramm- molekulasi 22,4 l bo`ladi. Demak, gazning gramm- molekulasi ma`lum bo`lsa,uning zichligi d ni, ya`ni 1 l gazning normal sharoitdagi og`irligini hisoblsb chiqarish mumkin:
(6)
Boyl-Mariott va Gey-Lyussak qonunlarini birlashtirib,idealgaz holatining uchta kattalik (v,p,T) ni o`z ichiga oladigan tenglamasini chiqaramiz:
(7)
Demak, muayyan massali gaz uchun qiymat o`zgarmasdir. Agar bu qiymat 1g gazga nisbatan olinsa, har xil gaz uchun bu turlicha bo`ladi, chunki ularda 0 har xildir. Agar bu qiymat bir gramm - molekula gazga nisbatan olinsa, qiymat har qanday gaz uchun bir xil bo`ladi, chunki normal sharoitda har qanday gazning gramm- molekulasi bir xil hajmni egallaydi. Demak, har qanday gazning 1 gramm-molekulasi uchun:
bo`ladi, bu erda R-gaz konstantasi.
R ni bir gramm-molekula gazga nisbatan olingan (7) tenglamaga qo`ysak,
(8)
kelib chiqadi.
Bu tenglama Mendeleev-Klapeyron tenglamasi deb ataladi.
Agar n gramm- molekula gaz olingan bo`lsa, u holda (8) tenglama quyidagicha yoziladi:
(9)
Gazning gramm-molekulasi soni shu gaz ogirligi m ning molekulyar og`irligi M ga nisbatiga teng bo`lgani uchun tenglamani bunday yozish mumkin:
(10)
Bu tenglama undagi har qaysi kattalikni hisoblab topishga imkon beradi. Chunonchi gazning molekulyar og`irligini topishda bu formuladan foydalanish qulay. Gaz konstantasi R ning son qiymati bosim va hajmning qanday birlikda olinganligiga bog`liq. Ximiyaviy hisoblarda, odatda, hajm milliliter bilan, bosim esa simob ustunining millimetr hisobidagi balandligi bilan ifodalanadi. U holda:
bo`ladi.
Agar bosim atmosfera bilan, hajm esa litr bilan ifodalangan bo`lsa:
bo`ladi.
Do'stlaringiz bilan baham: |