Asbobning tuzilishi va ishlash metodi
Q urilma havo bilan to‘ldirilgan 2030 litr hajmli (1) shisha ballondan iborat (7.4–rasm). Rezina naycha yordamida ballonga suvli U simon M manometr (3) ulangan. Manometrning tirsaklaridagi havoning hajmini ballonning hajmiga nisbatan hisobga olmasa ham bo‘ladi. Ballonga K1 jo‘mrak (4) orqali qo‘l nasosi (5) ulangan bo‘lib, uning yordamida ballonga havo xaydaladi. K2 jo‘mrak (2) esa ballondagi gazni tashqi atmosferadan ajratib turadi. K2 jo‘mrak ochilsa, ballon ichidagi bosim atmosfera bosimi p bilan tenglashadi. Bu holda, ballon ichidagi m massali gaz po, Vo va To parametrlar bilan xarakterlanadi. Bunda To – tashqi muhit (xona) harorati.
Agar K1 jo‘mrakni ochib (K2 berk) ballonga nasos (5) yordamida biror m massali havo xaydasak, ballon ichidagi gaz (havo) ning bosimi ortadi, shu bilan birga ballonga havo tez xaydalishi natijasida, adiabatik siqilish sodir bo‘lib, undagi havoning harorati tashqi muhit (xona) harorati To ga nisbatan biror T gacha (T>To) ortadi. Lekin, vaqt o‘tishi bilan idishdagi havoning harorati T issiqlik almashinuvi natijasida xona harorati To ga tenglashguncha asta-sekin kamayib boradi. Unga mos ravishda idishdagi havoning bosimi xam kamayib boradi. Nihoyat idishdagi havoning harorati T xona harorati To ga teng bo‘lgandagina, ortikcha bosimni ifodalovchi manometr sathlarining farqi aniq h qiymatga erishadi. Ballondagi (mom) massali gazning bu birinchi holati To va r1 parametrlar bilan xarakterlanadi. Atmosfera bosimi po bo‘lsa, ballondagi gazning bosimi p1 quyidagiga teng bo‘ladi:
p1poh, (7.23)
bunda po – mm suv ustunida ifodalangan atmosfera bosimi, h – mm suv ustunida ifodalangan idishdagi ortiqcha bosim.
Agar K2 jo‘mrak tez ochilsa, idishdagi havoning bosimi p1, tashqi bosim po ga tenglashguncha idishdagi gaz adiabatik ravishda kengayib boradi, natijada idishdagi havo T2 gacha soviydi. (Jumrak ochilganda idishdan havoni m massali bir qismi chiqib ketadi, kolgan havoning mo massali qismi kengayib idishning butun Vo hajmini egallaydi).
Bu holat gazning ikkinchi holatidir (2-holat: ro,T2).
K2 jo‘mrak ochilishi bilan (r1ro) qaytadan tez berkitilsa, ballondagi mo massali gaz tashqi muhit bilan issiklik almashinishi natijasida izoxorik ravishda (Voconst) isiy boshlaydi. Gaz harorati ortishi bilan bosimi ham ortib boradi va nihoyat gazning harorati tashqi To harorat bilan tenglashganda bosimning ortishi to‘xtaydi. Bu holat gazning uchinchi holati buladi. (3-holat: p2, To). Bunda ballondagi havoning bosimi quyidagiga teng bo‘ladi:
p2poh1, (7.24)
h1 – mm suv ustunida ifodalangan idishdagi ortiqcha bosim.
Shunday qilib, gazning 1–holatdan 2–holatga o‘tishi, adiabatik jarayondan iborat bo‘lganligi uchun Puasson tenglamasining (7.23) ko‘rinishini quyidagicha yozish mumkin:
Top1–1T2po–1
yoki
. (7.25)
Gaz 2-holatdan 3-holatga izoxorik – o‘zgarmas hajmda o‘tganligi uchun Gey-Lyussak qonuniga binoan quyidagini yozamiz:
p2po
yoki
. (7.26)
(7.26) tenglikni darajaga ko‘tarib, (7.25) ifoda bilan taqqoslasak, quyidagi tenglikka ega bo‘lamiz:
(7.27)
(7.27) tenglamaga (7.23) va (7.24) lardan p1 va p2 larni olib kelib qo‘ysak, quyidagi tenglamani hosil qilamiz:
yoki
. (7.28)
Bu tenglamada hpo va h1po lar birdan juda kichik bulganligi uchun, tenglamani Nyuton binomi buyicha yoyib, ikkita birinchi hadlari bilan chegaralansak, quyidagi ifodaga ega bo‘lamiz:
1(–1) 1
yoki
(–1)hh1. (7.29)
(7.29) dan ni topsak, y quyidagi ko‘rinishda bo‘ladi:
. (7.30)
(7.30) formula asosiy formula bo‘lib, undan gaz issiqlik sig‘imlari nisbati topiladi.
Ishni bajarish tartibi
1. 7.4–rasmda keltirilgan kurilmadagi K2 jo‘mrak ochiladi va manometrdagi suyuklik ustunlarining sathlari tenglashtiriladi.
2. K2 jo‘mrakni yopib K1 jo‘mrak oching va ballonga nasos yordamida gaz qamang. Suyuklik sathlari orasidagi farq 100160 mm ga etganda, K1 jo‘mrakni yoping. Suyuqlik sathlari orasidagi farq turg‘un holatga kelganda uni o‘lchab jadvalga yozing. Bu kattalik h bo‘ladi.
3. K2 kranni ochib, suyuqlik sathlari tenglashishi bilan uni yana yoping. Bunda gaz adiabatik kengayadi, natijada uning harorati bir oz pasayadi. Bir oz o‘tgach, issiqlik almashinuvi natijasida gaz harorati xona haroratigacha ko‘tarilib, gazning bosimi bir oz oshadi va sathlar farqi h1 hosil bo‘ladi. Manometrdan uning kursatishini yozib oling.
4. (7.30) tenglama yordamida ni hisoblang.
5. Tajribani 56 marta takrorlang.
6. Absolyut va nisbiy xatoliklarni hisoblab, natijani quyidagi jadvalga yozing.
№
|
h, m
|
h1, m
|
|
<>
|
|
<>
|
|
1
|
|
|
|
|
|
|
|
2
|
|
|
|
|
3
|
|
|
|
|
4
|
|
|
|
|
5
|
|
|
|
|
7. Tajribadan topilgan ning qiymatini (7.22) formulaga asosan hisoblangan qiymat bilan taqqoslang.
Do'stlaringiz bilan baham: |