|
Sinash uchun savollar:
1.
Issiqlik sig`im va solishtirma issiqlik sig`imlarni tushuntiring.
2.
Issiqlik oʻtkazuvchanlik deb nimaga aytiladi?
3.
Issiqlik oʻtkzuvchanlik nimani hisobiga yuzaga keladi?
4.
Jismning qiziganda yoki sovuganda ajraladigan issiqlik miqdori haqida toʻla
tushuncha bering.
96
7-laboratoriya ishi
SUV BUGʻLARI HOSIL BOʻLISHINING YASHIRIN ISSIQLIGINI
ANIQLASH
(
Qoʻshimcha foydalanish uchun adabiyotlar: 7, 8, 9, 11, 12, 44, 47, 55.
)
Tajriba maqsadi:
Sovuq suv va bugʻ aralashmasining temperaturasini
𝑡
𝑚
aniqlash, Suv bugʻlari hosil boʻlishining yashirin issiqligini aniqlash
Qisqacha nazariya:
Modda molekulalari xaotik harakatda boʻlganligi tufayli
yuqori boʻlmagan temperaturalarda ham tezligi, binobarin, kinetik energiyasi katta
boʻlgan molekulalarni uchratish mumkin. Bunday molekulalar, masalan,
suyuqliklarda boshqa molekulalarning tortishish kuchlarini yengishi va
suyuqlikning sirtqi pardasini “yorib oʻtishi” va tashqariga uchib chiqishi, ya′ni gaz
holatiga oʻtishi mumkin.
Moddaning gaz holatiga oʻtish hodisasi bugʻ hosil boʻlishi deyiladi. Bu jarayon
suyuqlikning bugʻlanishi yoki qaynashi yoʻli bilan boʻladi. Suyuqlikning erkin
(idish devoriga tegib turmaydigan) sirtidan har qanday temperaturada bugʻ hosil
boʻlishi bugʻIan ish deyiladi. Suyuqlikning ichida va sirtida bir vaqtda bugʻ hosil
boʻlishi qaynash deb ataladi. Faqat suyuqliklargina emas, balki qattiq jismlar ham
bugʻlanadi. Qattiq jism larning bugʻlanishi haydash yoki sublimatsiya deyiladi.
Bugʻlanishda nisbatan katta kinetik energiyali molekulalarning suyuqlikni tark
etishi suyuqlik ichki energiyasining kamayishiga olib keladi. Shuning uchun
suyuqlik bugʻlanganda hamma vaqt soviydi. Bugʻlanishda temperatura
oʻzgarmasligi uchun suyuqlikka tashqaridan issiqlik berish kerak. Muayyan
temperaturada suyuqlikning birlik massasini bugʻga aylantirish uchun zarur
boʻIgan issiqlik miqdori shu temperaturadagi solishtirma bugʻlanish issiqligi
deyiladi. Ta′rifga asosan,
𝑟 = 𝑄/𝑚
(2.29)
boʻladi, bu yerda r — solishtirma bugʻlanish issiqligi boʻlib, suyuqlikning tabiatiga
va temperaturaga bogʻliq. Ifodadan koʻrinadiki, solishtirma bugʻlanish issiqligi SI
da J/kg hisobida oʻlchanadi. Suyuqlik har qanday temperaturada ham bugʻlanadi.
97
Biroq temperatura ortishi bilan bugʻlanish intensivligi ortishi ravshan, chunki
bunda molekulalarning kinetik energiyasi ortadi va ularning suyuqlik sirti
pardasini “yorib oʻtishi” yengillashadi. Shu sababli temperatura ortishi bilan
solishtirma bugʻlanish issiqligi kamayadi.
Oʻzgarmas bosimda moddaga qandaydir issiqlik miqdori uzatilsa, odatda
moddaning temperaturasi oshadi. Ammo, agar fazaviy oʻtish mavjud boʻlsa,
moddaning temperaturasi oshmaydi, chunki uzatilayotgan issiqlik fazaviy oʻtishga
sarf boʻladi. Agar issiqlik uzatish jarayoni fazaviy oʻtishdan keyin ham davom
etsa, moddanin_g temperaturasi yana orta boshlaydi. Suvning bugʻlanishi fazaviy
oʻtishning yaqqol misoli hisoblanadi. Moddaning birlik massasi isteyemol
qiladigan issiqlik bugʻlanishning yashirin issiqligi
𝑄
𝑣
deyiladi.
Tajribada bugʻ hosil boʻlishining yashirin issiqligi
𝑄
𝑣
quvurdan kalorimetrga toza
bugʻ uzatish orqali aniqlanadi. Bugʻ sovuq suvni aralashma temperaturasigacha
𝑡
𝑚
qizdiradi va soʻngra suvga kondensasiyalanadi. Bugʻ hosil qilish issiqligi bugʻni
suvga aylantiradi. Aralashma temperaturasiga qoʻshimcha boshlangʻich
temperatura
𝑡
2
, sovuq suvning massasi
𝑚
2
hamda kondensirlangan suvning
massasi
𝑚
1
oʻlchanishi va bugʻ hosil boʻlish issiqligi quyidagi formuladan
hisoblab topilishi mumkin:
𝛥𝑄
1
= 𝑐 𝑚
1
(100°𝐶 − 𝑡
𝑚
)
(2.30)
bu yerda c - suvning solishtirma issiqlik sigʻimi koeffitsiyenti.
Chunonchi, bugʻdan ajralib chiqqan issiqlik suvning
𝑡
1
=100 °C dan aralashma
temperaturasigacha ajralgan issiqlik bilan bugʻning kondensasiyalanishida ajralgan
issiqlik
𝛥𝑄
2
yigʻindisiga teng. Oxirgi issiqlik
𝑡
1
≈ 100
°C temperaturadagi suvni
bugʻga aylantirish uchun zarur boʻlgan issiqlikga ham teng. Shunday qilib biz
quyidagilarga egamiz:
∆𝑄
2
= 𝑚
1
⋅ 𝑟
𝑣
(2.31)
Sovuq suv bugʻ bilan aralashganda yutilgan issiqlik
𝛥𝑄
3
= 𝑐
𝑠
𝑚
2
(𝑡
𝑚
− 𝑡
2
)
(2.32)
Shu bilan bir vaqtda kalorimetr issiqlik yutadi, bu issiqlik miqdori kalorimetrning
ma′lum suv ekvivalenti
𝑚
𝑘
bilan hisoblab topilishi mumkin:
98
𝛥𝑄
4
= 𝑐
𝑘
𝑚
𝑘
(𝑡
𝑚
− 𝑡
2
)
(2.33)
bu yerda
𝑚
𝑘
= kalorametr massasi
Ajralgan issiqlik miqdori
𝛥𝑄
1
+ 𝛥𝑄
2
va yutilgan issiqlik miqdori
𝛥𝑄
3
+ 𝛥𝑄
4
oʻzaro teng, ya′ni:
𝑟 = ((𝑐
𝑠
𝑚
2
+ 𝑐
𝑘
𝑚
𝑘
)(𝑡
𝑚
− 𝑡
2
))/𝑚
1
− 𝑐
𝑠
(100
𝑜
𝐶 − 𝑡
𝑚
)
(2.34)
Do'stlaringiz bilan baham: |
