சமன்பாடு

அரிதான வாயுக்கள் பாய்ல் மற்றும் கியூ-லுசாக் விதிகளுக்கு உட்பட்டவை என்பது அறியப்படுகிறது. ஒரு வாயுவின் சமவெப்ப அழுத்தத்தின் போது, ​​அழுத்தமானது தொகுதிக்கு நேர்மாறான விகிதத்தில் மாறுகிறது என்று பாயில் விதி கூறுகிறது. எனவே, எப்போது

கே-லுசாக் சட்டத்தின்படி, நிலையான அழுத்தத்தில் ஒரு வாயுவை சூடாக்குவது, அதே நிலையான அழுத்தத்தில் அது ஆக்கிரமித்திருக்கும் கன அளவின் மூலம் அதன் விரிவாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது.

எனவே, 0 ° C இல் ஒரு வாயுவால் ஆக்கிரமிக்கப்பட்ட ஒரு கன அளவு இருந்தால் மற்றும் அழுத்தத்தில் இந்த வாயுவால் ஆக்கிரமிக்கப்பட்ட அளவு உள்ளது

பின்னர் அதே அழுத்தத்தில்

வரைபடத்தில் ஒரு புள்ளியாக வாயுவின் நிலையை சித்தரிப்போம் (இந்த வரைபடத்தில் உள்ள எந்தப் புள்ளியின் ஆயத்தொலைவுகளும் அழுத்தம் மற்றும் கன அளவு அல்லது 1 வாயுவின் எண் மதிப்புகளைக் குறிக்கின்றன; படம் 184 கோடுகளைக் காட்டுகிறது, ஒவ்வொன்றிற்கும் இவை வாயு சமவெப்பங்கள்).

எரிவாயு சில தன்னிச்சையாக தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட நிலையில் C இல் எடுக்கப்பட்டது என்று கற்பனை செய்துகொள்வோம், அதில் அதன் வெப்பநிலை அழுத்தம் p மற்றும் அது ஆக்கிரமித்துள்ள தொகுதி ஆகும்.

அரிசி. 184 பாயில் விதியின்படி வாயு சமவெப்பங்கள்.

அரிசி. 185 பாயில் மற்றும் கியூ-லுசாக் விதிகளில் இருந்து கிளாபிரான் சமன்பாட்டின் வழித்தோன்றலை விளக்கும் வரைபடம்.

அழுத்தத்தை மாற்றாமல் அதை குளிர்விப்போம் (படம் 185). Guey-Lussac இன் சட்டத்தின் அடிப்படையில், நாம் அதை எழுதலாம்

இப்போது, ​​வெப்பநிலையை பராமரித்து, நாம் வாயுவை சுருக்குவோம் அல்லது தேவைப்பட்டால், அதன் அழுத்தம் ஒரு உடல் வளிமண்டலத்திற்கு சமமாக மாறும் வரை அதை விரிவுபடுத்துவதற்கான வாய்ப்பை வழங்குவோம். இந்த அழுத்தத்தை வாயுவால் ஆக்கிரமிக்கப்படும் ஒரு கன அளவு மூலம் குறிக்கிறோம் (மூலம் (படம் 185 இல் உள்ள புள்ளி) பாயில் விதியின் அடிப்படையில்

முதல் சமத்துவ காலத்தை காலத்தால் பெருக்கி, குறைத்தால் நாம் பெறுவோம்:

1820 முதல் 1830 வரை இன்ஸ்டிடியூட் ஆஃப் ரயில்வேயில் பேராசிரியராக ரஷ்யாவில் பணியாற்றிய ஒரு சிறந்த பிரெஞ்சு பொறியாளர் பி.பி. கிளாபிரோனால் இந்த சமன்பாடு முதலில் பெறப்பட்டது. நிலையான மதிப்பு 27516 வாயு மாறிலி என்று அழைக்கப்படுகிறது.

1811 ஆம் ஆண்டில் இத்தாலிய விஞ்ஞானி அவகாட்ரோவால் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட சட்டத்தின்படி, அனைத்து வாயுக்களும், அவற்றின் வேதியியல் தன்மையைப் பொருட்படுத்தாமல், அவற்றின் மூலக்கூறு எடைக்கு விகிதாசார அளவுகளில் எடுத்துக் கொண்டால், அதே அழுத்தத்தில் ஒரே அளவை ஆக்கிரமிக்கும். மோலை (அல்லது, அதே விஷயம், ஒரு கிராம்-மூலக்கூறு, கிராம்-மோல்) வெகுஜனத்தின் ஒரு அலகாகப் பயன்படுத்தி, அவகாட்ரோ விதியை பின்வருமாறு உருவாக்கலாம்: ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலை மற்றும் ஒரு குறிப்பிட்ட அழுத்தத்தில், எந்த வாயுவின் மோலும் அதே அளவை ஆக்கிரமிக்கவும். எனவே, எடுத்துக்காட்டாக, அழுத்தத்தில் மற்றும் அழுத்தத்தில் - எந்த வாயுவின் ஒரு மோல் ஆக்கிரமித்துள்ளது

சோதனை முறையில் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட பாயில், குய்-லுசாக் மற்றும் அவகாட்ரோவின் சட்டங்கள், பின்னர் மூலக்கூறு இயக்கவியல் கருத்துக்களிலிருந்து கோட்பாட்டளவில் பெறப்பட்டன (1856 இல் க்ரோனிக், 1857 இல் கிளாசியஸ் மற்றும் 1860 இல் மேக்ஸ்வெல்). மூலக்கூறு இயக்கவியல் பார்வையில், அவகாட்ரோ விதி (மற்ற வாயு விதிகளைப் போலவே, சிறந்த வாயுக்களுக்கு சரியானது மற்றும் உண்மையானவற்றுக்கு தோராயமானது) என்பது, இந்த வாயுக்கள் ஒரே வெப்பநிலையில் இருந்தால், இரண்டு வாயுக்களின் சம அளவுகள் ஒரே எண்ணிக்கையிலான மூலக்கூறுகளைக் கொண்டிருக்கும். மற்றும் அதே அழுத்தம்.

ஒரு ஆக்ஸிஜன் அணுவின் நிறை (கிராமில்), ஒரு பொருளின் மூலக்கூறின் நிறை, இந்த பொருளின் மூலக்கூறு எடை இருக்கட்டும்: வெளிப்படையாக, ஒரு பொருளின் மோலில் உள்ள மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கை இதற்கு சமம்:

அதாவது, எந்த ஒரு பொருளின் மோலும் அதே எண்ணிக்கையிலான மூலக்கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது. இந்த எண் சமமானது மற்றும் அவகாட்ரோ எண் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

டி.ஐ. மெண்டலீவ் 1874 ஆம் ஆண்டில், அவகாட்ரோவின் சட்டத்திற்கு நன்றி, பாய்ல் மற்றும் கியூ-லுசாக் விதிகளை ஒருங்கிணைத்து, வழக்கமான எடை அலகுடன் (கிராம் அல்லது கிலோகிராம்) தொடர்புடையதாக இருக்கும்போது மிகப்பெரிய பொதுத்தன்மையைப் பெறுகிறது. வாயுக்களின். உண்மையில், 1 கிராம் மூலக்கூறின் அளவில் எடுக்கப்பட்ட அனைத்து வாயுக்களுக்கும் வாயு மாறிலியின் எண் மதிப்புக்கு சமமான அளவை எந்த வாயுவின் மோலும் ஆக்கிரமித்துள்ளதால், அவற்றின் வேதியியல் தன்மையைப் பொருட்படுத்தாமல் அது ஒரே மாதிரியாக இருக்க வேண்டும்.

1 மோல் வாயுவிற்கான வாயு மாறிலி பொதுவாக ஒரு எழுத்தால் குறிக்கப்படுகிறது மற்றும் உலகளாவிய வாயு மாறிலி என்று அழைக்கப்படுகிறது:

தொகுதி y என்றால் (எனவே 1 மோல் வாயு இல்லை, ஆனால் மோல்), பின்னர், வெளிப்படையாக,

உலகளாவிய வாயு மாறிலியின் எண் மதிப்பு, கிளாபிரான் சமன்பாட்டின் இடது பக்கத்தில் உள்ள அளவுகள் அளவிடப்படும் அலகுகளைப் பொறுத்தது, எடுத்துக்காட்டாக, அழுத்தம் மற்றும் இங்கிருந்து அளவிடப்படுகிறது

அட்டவணையில் 3 (பக்கம் 316) பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் பல்வேறு அலகுகளில் வெளிப்படுத்தப்படும் வாயு மாறிலியின் மதிப்புகளைக் கொடுக்கிறது.

வாயு மாறிலி ஒரு சூத்திரத்தில் சேர்க்கப்படும் போது, ​​அனைத்து சொற்களும் கலோரிக் ஆற்றல் அலகுகளில் வெளிப்படுத்தப்படுகின்றன, பின்னர் வாயு மாறிலி கலோரிகளிலும் வெளிப்படுத்தப்பட வேண்டும்; தோராயமாக, இன்னும் துல்லியமாக

உலகளாவிய வாயு மாறிலியின் கணக்கீடு, நாம் பார்த்தபடி, அவகாட்ரோ விதியை அடிப்படையாகக் கொண்டது, அதன்படி அனைத்து வாயுக்களும் அவற்றின் வேதியியல் தன்மையைப் பொருட்படுத்தாமல், ஒரு அளவை ஆக்கிரமிக்கின்றன.

உண்மையில், சாதாரண நிலைமைகளின் கீழ் 1 மோல் வாயுவால் ஆக்கிரமிக்கப்பட்ட அளவு பெரும்பாலான வாயுக்களுக்கு சரியாக சமமாக இருக்காது (உதாரணமாக, ஆக்ஸிஜன் மற்றும் நைட்ரஜனுக்கு இது கொஞ்சம் குறைவாக இருக்கும், ஹைட்ரஜனுக்கு இது இன்னும் கொஞ்சம் அதிகமாகும்). கணக்கிடும் போது இதை கணக்கில் எடுத்துக் கொண்டால், பல்வேறு இரசாயன இயல்புகளின் வாயுக்களுக்கான எண் மதிப்பில் சில முரண்பாடுகளைக் காணலாம். எனவே, ஆக்ஸிஜனுக்கு பதிலாக அது நைட்ரஜனாக மாறிவிடும். சாதாரண அடர்த்தியில் உள்ள அனைத்து வாயுக்களும் பாயில் மற்றும் கியூ-லுசாக் விதிகளை மிகவும் துல்லியமாக பின்பற்றாததால் இந்த முரண்பாடு ஏற்படுகிறது.

தொழில்நுட்பக் கணக்கீடுகளில், மோல்களில் வாயுவின் வெகுஜனத்தை அளவிடுவதற்குப் பதிலாக, வாயுவின் நிறை பொதுவாக கிலோகிராமில் அளவிடப்படுகிறது. தொகுதியில் வாயு இருக்கட்டும். Clapeyron சமன்பாட்டில் உள்ள குணகம் என்பது தொகுதியில் உள்ள மோல்களின் எண்ணிக்கையைக் குறிக்கிறது, அதாவது இந்த விஷயத்தில்

பத்தாம் வகுப்பில் உள்ள ஒவ்வொரு மாணவரும், இயற்பியல் பாடங்களில் ஒன்றில், Clapeyron-Mendeleev விதி, அதன் சூத்திரம், உருவாக்கம் ஆகியவற்றைப் படித்து, சிக்கல்களைத் தீர்ப்பதில் அதை எவ்வாறு பயன்படுத்துவது என்பதைக் கற்றுக்கொள்கிறார்கள். IN தொழில்நுட்ப பல்கலைக்கழகங்கள்இந்த தலைப்பு விரிவுரைகளின் போக்கிலும் சேர்க்கப்பட்டுள்ளது செய்முறை வேலைப்பாடு, மற்றும் பல துறைகளில், இயற்பியல் மட்டுமல்ல. கிளாபிரோன்-மெண்டலீவ் விதி வெப்ப இயக்கவியலில் ஒரு சிறந்த வாயுவிற்கான நிலையின் சமன்பாடுகளை உருவாக்கும் போது தீவிரமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

வெப்ப இயக்கவியல், வெப்ப இயக்கவியல் நிலைகள் மற்றும் செயல்முறைகள்

தெர்மோடைனமிக்ஸ் என்பது இயற்பியலின் ஒரு கிளை ஆகும், இது உடல்களின் பொதுவான பண்புகள் மற்றும் இந்த உடல்களில் உள்ள வெப்ப நிகழ்வுகளை அவற்றின் மூலக்கூறு அமைப்பை கணக்கில் எடுத்துக் கொள்ளாமல் ஆய்வு செய்ய அர்ப்பணிக்கப்பட்டுள்ளது. உடல்களில் வெப்ப செயல்முறைகளை விவரிக்கும் போது அழுத்தம், அளவு மற்றும் வெப்பநிலை ஆகியவை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப்படும் முக்கிய அளவுகள். வெப்ப இயக்கவியல் செயல்முறை என்பது ஒரு அமைப்பின் நிலையில் ஏற்படும் மாற்றமாகும், அதாவது அதன் அடிப்படை அளவுகளில் (அழுத்தம், அளவு, வெப்பநிலை) மாற்றம். அடிப்படை அளவுகளில் மாற்றங்கள் ஏற்படுமா என்பதைப் பொறுத்து, அமைப்புகள் சமநிலை அல்லது சமநிலையற்றதாக இருக்கலாம். வெப்ப (வெப்ப இயக்கவியல்) செயல்முறைகளை பின்வருமாறு வகைப்படுத்தலாம். அதாவது, ஒரு அமைப்பு ஒரு சமநிலை நிலையில் இருந்து மற்றொரு நிலைக்குச் சென்றால், அத்தகைய செயல்முறைகள், அதன்படி, சமநிலை என்று அழைக்கப்படுகின்றன. சமநிலையற்ற செயல்முறைகள், சமநிலையற்ற நிலைகளின் மாற்றங்களால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன, அதாவது முக்கிய அளவுகள் மாற்றங்களுக்கு உட்படுகின்றன. இருப்பினும், அவை (செயல்முறைகள்) மீளக்கூடியவை (அதே நிலைகளின் மூலம் ஒரு தலைகீழ் மாற்றம் சாத்தியம்) மற்றும் மீள முடியாதவை என பிரிக்கலாம். அமைப்பின் அனைத்து நிலைகளையும் சில சமன்பாடுகளால் விவரிக்க முடியும். வெப்ப இயக்கவியலில் கணக்கீடுகளை எளிமைப்படுத்த, ஒரு சிறந்த வாயுவின் கருத்து அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது - மூலக்கூறுகளுக்கு இடையில் உள்ள தொடர்பு இல்லாததால் வகைப்படுத்தப்படும் ஒரு குறிப்பிட்ட சுருக்கம், அவற்றின் சிறிய அளவு காரணமாக அதன் பரிமாணங்கள் புறக்கணிக்கப்படலாம். அடிப்படை வாயு விதிகள் மற்றும் மெண்டலீவ்-கிளாபிரான் சமன்பாடு நெருக்கமாக ஒன்றோடொன்று தொடர்புடையவை - அனைத்து சட்டங்களும் சமன்பாட்டிலிருந்து பின்பற்றப்படுகின்றன. அவை அமைப்புகளில் ஐசோபிராசஸ்களை விவரிக்கின்றன, அதாவது, முக்கிய அளவுருக்களில் ஒன்று மாறாமல் இருக்கும் செயல்முறைகள் (ஐசோகோரிக் செயல்முறை - தொகுதி மாறாது, சமவெப்ப - நிலையான வெப்பநிலை, ஐசோபாரிக் - நிலையான அழுத்தத்தில் வெப்பநிலை மற்றும் தொகுதி மாற்றம்). Clapeyron-Mendeleev சட்டம் இன்னும் விரிவாக ஆராயத்தக்கது.

மாநிலத்தின் சிறந்த வாயு சமன்பாடு

கிளாபிரோன்-மெண்டலீவ் சட்டம் அழுத்தம், அளவு, வெப்பநிலை மற்றும் ஒரு சிறந்த வாயுவின் பொருளின் அளவு ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான உறவை வெளிப்படுத்துகிறது. அடிப்படை அளவுருக்களுக்கு இடையிலான உறவை மட்டுமே வெளிப்படுத்த முடியும், அதாவது முழுமையான வெப்பநிலை, மோலார் தொகுதி மற்றும் அழுத்தம். சாரம் மாறாது, ஏனெனில் மோலார் தொகுதி பொருளின் அளவிற்கு தொகுதி விகிதத்திற்கு சமம்.

மெண்டலீவ்-கிளாபிரான் சட்டம்: சூத்திரம்

ஒரு சிறந்த வாயுவின் நிலையின் சமன்பாடு அழுத்தம் மற்றும் மோலார் தொகுதியின் உற்பத்தியாக எழுதப்படுகிறது, இது உலகளாவிய வாயு மாறிலி மற்றும் முழுமையான வெப்பநிலையின் தயாரிப்புக்கு சமம். உலகளாவிய வாயு மாறிலி என்பது விகிதாச்சாரத்தின் ஒரு குணகம், ஒரு நிலையான (மாற்ற முடியாத மதிப்பு) ஒரு ஐசோபரிக் செயல்முறையின் நிலைமைகளின் கீழ் வெப்பநிலை மதிப்பை 1 கெல்வின் மூலம் அதிகரிக்கும் செயல்பாட்டில் ஒரு மோலின் விரிவாக்கத்தின் வேலையை வெளிப்படுத்துகிறது. அதன் மதிப்பு (தோராயமாக) 8.314 J/(mol*K). நாம் மோலார் தொகுதியை வெளிப்படுத்தினால், படிவத்தின் சமன்பாட்டைப் பெறுகிறோம்: р*V=(m/М)*R*T. அல்லது அதை வடிவத்தில் வைக்கலாம்: p=nkT, இங்கு n என்பது அணுக்களின் செறிவு, k - போல்ட்ஸ்மேன் நிலையானது(ஆர்/என்ஏ)

சிக்கல் தீர்க்கும்

மெண்டலீவ்-கிளாபிரான் சட்டம் மற்றும் அதன் உதவியுடன் சிக்கல்களைத் தீர்ப்பது உபகரணங்களை வடிவமைக்கும் போது கணக்கீட்டு பகுதியை பெரிதும் எளிதாக்குகிறது. சிக்கல்களைத் தீர்க்கும்போது, ​​​​சட்டம் இரண்டு நிகழ்வுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது: வாயுவின் ஒரு நிலை மற்றும் அதன் வெகுஜனம் வழங்கப்படுகிறது, மேலும் வாயு வெகுஜனத்தின் மதிப்பு தெரியவில்லை என்றால், அதன் மாற்றத்தின் உண்மை அறியப்படுகிறது. மல்டிகம்பொனென்ட் அமைப்புகளின் (வாயுக்களின் கலவைகள்) விஷயத்தில், மாநிலத்தின் சமன்பாடு ஒவ்வொரு கூறுக்கும், அதாவது ஒவ்வொரு வாயுவிற்கும் தனித்தனியாக எழுதப்பட்டுள்ளது என்பதை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ள வேண்டும். கலவையின் அழுத்தம் மற்றும் கூறுகளின் அழுத்தங்களுக்கு இடையேயான உறவை நிறுவ டால்டன் விதி பயன்படுத்தப்படுகிறது. வாயுவின் ஒவ்வொரு நிலைக்கும் இது ஒரு தனி சமன்பாட்டால் விவரிக்கப்படுகிறது என்பதையும் நினைவில் கொள்வது மதிப்பு, பின்னர் ஏற்கனவே பெறப்பட்ட சமன்பாடுகளின் அமைப்பு தீர்க்கப்படுகிறது. இறுதியாக, ஒரு சிறந்த வாயுவின் நிலையின் சமன்பாட்டின் விஷயத்தில், வெப்பநிலை ஒரு முழுமையான மதிப்பு என்பதை நீங்கள் எப்போதும் நினைவில் கொள்ள வேண்டும். பிரச்சனையின் நிலைமைகளில் வெப்பநிலை டிகிரி செல்சியஸ் அல்லது வேறு எந்த வழியில் அளவிடப்படுகிறது என்றால், அது டிகிரி கெல்வின் மாற்ற வேண்டும்.

ஏற்கனவே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, ஒரு குறிப்பிட்ட வெகுஜன வாயுவின் நிலை மூன்றால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது வெப்ப இயக்கவியல் அளவுருக்கள்: அழுத்தம் ஆர்,தொகுதி விமற்றும் வெப்பநிலை டி.இந்த அளவுருக்களுக்கு இடையே ஒரு குறிப்பிட்ட உறவு உள்ளது, இது மாநிலத்தின் சமன்பாடு என்று அழைக்கப்படுகிறது பொதுவான பார்வைவெளிப்பாடு மூலம் வழங்கப்படுகிறது

ஒவ்வொரு மாறியும் மற்ற இரண்டின் செயல்பாடாகும்.

பிரெஞ்சு இயற்பியலாளரும் பொறியியலாளருமான B. Clapeyron (1799-1864) Boyle-Mariotte மற்றும் Gay-Lussac விதிகளை இணைத்து ஒரு சிறந்த வாயு நிலையின் சமன்பாட்டைப் பெற்றார். ஒரு குறிப்பிட்ட நிறை வாயு தொகுதி V 1 ஐ ஆக்கிரமிக்கட்டும் , அழுத்தம் p 1 மற்றும் வெப்பநிலை T 1 இல் உள்ளது. மற்றொரு தன்னிச்சையான நிலையில் அதே வெகுஜன வாயு அளவுருக்கள் p 2, V 2, T 2 (படம் 63) மூலம் வகைப்படுத்தப்படுகிறது. நிலை 1 இலிருந்து நிலை 2 க்கு மாறுவது இரண்டு செயல்முறைகளின் வடிவத்தில் நிகழ்கிறது: 1) சமவெப்பம் (சமவெப்பம் 1 - 1¢, 2) ஐசோகோரிக் (ஐசோகோர் 1¢ - 2).

Boyle-Mariotte சட்டங்கள் (41.1) மற்றும் Gay-Lussac (41.5) ஆகியவற்றின் படி, நாங்கள் எழுதுகிறோம்:

(42.1) (42.2)

சமன்பாடுகள் (42.1) மற்றும் (42.2) ஆகியவற்றிலிருந்து p¢ 1 ஐத் தவிர்த்து , நாம் பெறுகிறோம்

1 மற்றும் 2 நிலைகள் தன்னிச்சையாக தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டதால், கொடுக்கப்பட்ட வாயு நிறைக்கான மதிப்பு pV/Tநிலையானது, அதாவது.

வெளிப்பாடு (42.3) என்பது கிளாபிரான் சமன்பாடு, இதில் IN- வாயு மாறிலி, வெவ்வேறு வாயுக்களுக்கு வேறுபட்டது.

ரஷ்ய விஞ்ஞானி டி.ஐ. மெண்டலீவ் (1834-1907) மோலார் அளவைப் பயன்படுத்தி, சமன்பாட்டை (42.3) அவகாட்ரோவின் சட்டத்துடன் இணைத்தார். Vm.அவகாட்ரோவின் சட்டத்தின்படி, சமம் ஆர்மற்றும் டிஅனைத்து வாயுக்களின் மோல்களும் ஒரே மோலார் அளவைக் கொண்டுள்ளன Vm,எனவே நிலையானது பிவிருப்பம் அனைத்து வாயுக்களுக்கும் ஒரே மாதிரி.அனைத்து வாயுக்களுக்கும் பொதுவான இந்த மாறிலி குறிக்கப்படுகிறது ஆர்மற்றும் மோலார் வாயு மாறிலி என்று அழைக்கப்படுகிறது. சமன்பாடு

(42.4)

ஒரு சிறந்த வாயுவை மட்டுமே திருப்திப்படுத்துகிறது, மேலும் இது ஒரு சிறந்த வாயுவின் நிலையின் சமன்பாடு ஆகும், இது கிளாபிரான்-மெண்டலீவ் சமன்பாடு என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.

மோலார் வாயு மாறிலியின் எண் மதிப்பை ஃபார்முலா (42.4) இலிருந்து தீர்மானிக்கிறோம், வாயுவின் ஒரு மோல் சாதாரண நிலையில் உள்ளது என்று வைத்துக்கொள்வோம். (ப 0 = 1.013×10 5 Pa, T 0 = 273.15 K, V m = 22.41×10 -3 m e /mol): R = 8.31 J/(mol×K).

ஒரு மோல் வாயுவின் சமன்பாட்டிலிருந்து (42.4) ஒருவர் தன்னிச்சையான வெகுஜன வாயுக்கான கிளாபிரான்-மெண்டலீவ் சமன்பாட்டிற்குச் செல்லலாம். கொடுக்கப்பட்ட அழுத்தம் மற்றும் வெப்பநிலையில் ஒரு மோல் வாயு ஒரு மோலார் அளவை ஆக்கிரமித்தால் Vm,பின்னர் அதே நிலைமைகளின் கீழ் வாயுவின் நிறை m அளவை ஆக்கிரமிக்கும் V= (t/M)× V m,எங்கே எம்- மோலார் நிறை (ஒரு பொருளின் ஒரு மோலின் நிறை). மோலார் வெகுஜனத்தின் அலகு ஒரு மோலுக்கு கிலோகிராம் (கிலோ/மோல்) ஆகும். வெகுஜனத்திற்கான கிளாபிரான்-மெண்டலீவ் சமன்பாடு டிவாயு

(42.5)

எங்கே v=m/M- பொருளின் அளவு.

நிலையின் சிறந்த வாயு சமன்பாட்டின் சற்று வித்தியாசமான வடிவம் பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது போல்ட்ஸ்மேன் மாறிலியை அறிமுகப்படுத்துகிறது:

இதன் அடிப்படையில், மாநிலத்தின் சமன்பாட்டை (42.4) வடிவத்தில் எழுதுகிறோம்

N A /V m = n என்பது மூலக்கூறுகளின் செறிவு (ஒரு யூனிட் தொகுதிக்கு மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கை). எனவே, Eq இலிருந்து.

(42.6)

கொடுக்கப்பட்ட வெப்பநிலையில் ஒரு சிறந்த வாயுவின் அழுத்தம் அதன் மூலக்கூறுகளின் (அல்லது வாயு அடர்த்தி) செறிவுக்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாக இருக்கும். அதே வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தில், அனைத்து வாயுக்களும் ஒரு யூனிட் தொகுதிக்கு ஒரே எண்ணிக்கையிலான மூலக்கூறுகளைக் கொண்டிருக்கின்றன. 1 மீ 3 வாயுவில் உள்ள மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கை சாதாரண நிலைமைகள், Loschmandt எண்*:

அடிப்படை சமன்பாடு

மூலக்கூறு இயக்கவியல் கோட்பாடு

சிறந்த வாயுக்கள்

மூலக்கூறு இயக்கக் கோட்பாட்டின் அடிப்படை சமன்பாட்டைப் பெற, ஒரு அணு இலட்சிய வாயுவைக் கவனியுங்கள். வாயு மூலக்கூறுகள் குழப்பமாக நகர்கின்றன, கப்பலின் சுவர்களில் ஏற்படும் தாக்கங்களின் எண்ணிக்கையுடன் ஒப்பிடும்போது வாயு மூலக்கூறுகளுக்கு இடையிலான பரஸ்பர மோதல்களின் எண்ணிக்கை மிகக் குறைவு, மேலும் பாத்திரத்தின் சுவர்களில் மூலக்கூறுகளின் மோதல்கள் முற்றிலும் மீள்தன்மை கொண்டவை என்று வைத்துக்கொள்வோம். கப்பலின் சுவரில் சில அடிப்படை பகுதி D ஐ தேர்ந்தெடுப்போம் எஸ்(படம் 64) மற்றும் இந்த பகுதியில் செலுத்தப்பட்ட அழுத்தத்தை கணக்கிடுங்கள். ஒவ்வொரு மோதலிலும், தளத்திற்கு செங்குத்தாக நகரும் ஒரு மூலக்கூறு அதற்கு வேகத்தை மாற்றுகிறது மீ 0 வி -(- டி 0) = 2t 0 v, m 0 என்பது மூலக்கூறின் நிறை, v என்பது அதன் வேகம். காலத்தில் டி டிதளங்கள் டி எஸ்அடிப்படை D உடன் சிலிண்டரின் அளவு உள்ள மூலக்கூறுகள் மட்டுமே அடையப்படுகின்றன எஸ்மற்றும் உயரம் vDt (படம் 64). இந்த மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கை nDSvDt (மூலக்கூறுகளின் n-செறிவு) க்கு சமம்.

எவ்வாறாயினும், உண்மையில் மூலக்கூறுகள் DS பகுதியை நோக்கி நகர்கின்றன என்பதை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்வது அவசியம் வெவ்வேறு கோணங்கள்மற்றும் வெவ்வேறு வேகங்களைக் கொண்டிருக்கின்றன, மேலும் ஒவ்வொரு மோதலிலும் மூலக்கூறுகளின் வேகம் மாறுகிறது. கணக்கீடுகளை எளிதாக்க, மூலக்கூறுகளின் குழப்பமான இயக்கம் மூன்று பரஸ்பர செங்குத்தாக இயக்கத்தால் மாற்றப்படுகிறது, இதனால் எந்த நேரத்திலும் 1/3 மூலக்கூறுகள் ஒவ்வொன்றிலும் நகரும், மேலும் பாதி மூலக்கூறுகள் - 1/6 - சேர்ந்து நகரும். கொடுக்கப்பட்ட திசை ஒரு திசையில், பாதி - எதிர் திசையில். பின்னர் D மேடையில் கொடுக்கப்பட்ட திசையில் நகரும் மூலக்கூறுகளின் தாக்கங்களின் எண்ணிக்கை எஸ்விருப்பம்

l/6 nDSvDt . மேடையில் மோதும்போது, ​​இந்த மூலக்கூறுகள் அதற்கு வேகத்தை மாற்றும்

பின்னர் அது செலுத்தப்பட்ட வாயு அழுத்தம் கப்பல் சுவர்,

வாயு அளவு என்றால் விகொண்டுள்ளது என் v 1, v 2, ..., v n வேகத்தில் நகரும் மூலக்கூறுகள் , சராசரி சதுர வேகத்தைக் கருத்தில் கொள்வது நல்லது

இடுப்பு மூலக்கூறுகளின் முழு தொகுப்பையும் வகைப்படுத்துகிறது. சமன்பாடு (43.1) கணக்கில் (43.2) படிவத்தை எடுக்கும்

வெளிப்பாடு (43.3) இலட்சிய வாயுக்களின் மூலக்கூறு-இயக்கக் கோட்பாட்டின் அடிப்படை சமன்பாடு என்று அழைக்கப்படுகிறது. சாத்தியமான அனைத்து திசைகளிலும் மூலக்கூறுகளின் இயக்கத்தை கணக்கில் எடுத்துக்கொண்டு ஒரு சரியான கணக்கீடு அதே சூத்திரத்தை அளிக்கிறது.

(43.4) (43.5)

என்று கருதி n=N/V,நாம் பெறுகிறோம்

எங்கே ஈ- மொத்த இயக்க ஆற்றல் முன்னோக்கி இயக்கம்அனைத்து வாயு மூலக்கூறுகள்.

வாயு நிறை இருந்து m=Nm 0,பின்னர் சமன்பாடு (43.4) என மீண்டும் எழுதலாம்

ஒரு மோல் வாயுவுக்கு t = எம் (எம்- மோலார் நிறை), எனவே

இதில் F m என்பது மோலார் தொகுதி. மறுபுறம், Clapeyron-Mendeleev சமன்பாட்டின் படி, pV m = RT.இதனால்,

(43.6)

M = m 0 N A என்பது ஒரு மூலக்கூறின் நிறை மற்றும் N A என்பது அவகாட்ரோவின் மாறிலி என்பதால், அது சமன்பாட்டிலிருந்து (43.6) பின்பற்றுகிறது

(43.7)

இதில் k=R/N A என்பது போல்ட்ஸ்மேனின் மாறிலி. இங்கிருந்து நாம் அறை வெப்பநிலையில், ஆக்ஸிஜன் மூலக்கூறுகள் சராசரி சதுர வேகம் 480 மீ/வி, ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறுகள் - 1900 மீ/வி. திரவ ஹீலியத்தின் வெப்பநிலையில், அதே வேகம் முறையே 40 மற்றும் 160 m/s ஆக இருக்கும்.

ஒரு சிறந்த வாயு மூலக்கூறின் மொழிபெயர்ப்பு இயக்கத்தின் சராசரி இயக்க ஆற்றல்

(நாங்கள் சூத்திரங்களைப் பயன்படுத்தினோம் (43.5) மற்றும் (43.7)) வெப்ப இயக்கவியல் வெப்பநிலைக்கு விகிதாசாரமாகும் மற்றும் அதை மட்டுமே சார்ந்துள்ளது. இந்தச் சமன்பாட்டில் இருந்து T=0 இல் இது பின்பற்றப்படுகிறது = 0, அதாவது 0 K இல் வாயு மூலக்கூறுகளின் மொழிபெயர்ப்பு இயக்கம் நின்றுவிடுகிறது, எனவே அதன் அழுத்தம் பூஜ்ஜியமாகும். எனவே, வெப்ப இயக்கவியல் வெப்பநிலை என்பது சராசரியின் அளவீடு ஆகும் இயக்க ஆற்றல்சிறந்த வாயு மூலக்கூறுகளின் மொழிபெயர்ப்பு இயக்கம் மற்றும் சூத்திரம் (43.8) வெப்பநிலையின் மூலக்கூறு இயக்கவியல் விளக்கத்தை வெளிப்படுத்துகிறது.

கிளேபிரானின் சமன்பாடு

கிளேபிரானின் சமன்பாடு

(Clapeyron - Mendeleev சமன்பாடு), ஒரு சிறந்த வாயுவின் அளவுருக்களுக்கு இடையிலான உறவு (அழுத்தம் p, தொகுதி V மற்றும் முழுமையான வெப்பநிலை T), இது அதன் நிலையை தீர்மானிக்கிறது: pV=BT, குணகம். விகிதாச்சாரம் B என்பது வாயு M மற்றும் அதன் mol இன் வெகுஜனத்தைப் பொறுத்தது. வெகுஜனங்கள். பிரஞ்சு நிறுவப்பட்டது விஞ்ஞானி B. P. E. Clapeyron (V. R. E. Clapeyron) 1834 இல். 1874 இல் D. I. மெண்டலீவ் ஒரு சிறந்த வாயுவின் ஒரு மோலுக்கு ஒரு சமன்பாட்டைப் பெற்றார்: pV = RT, R என்பது உலகளாவியது. அவர்கள் சொன்னால் வாயு மீ, பின்னர்

pV=(M/m)RT, அல்லது PV=NkT,

எங்கே N - மணிநேர எண்ணிக்கைவாயு. கே.யு. ஒரு சிறந்த வாயுவை பிரதிபலிக்கிறது, இது பாயிலின் விதி - மரியோட்டின் விதி, கே-லுசாக்கின் சட்டம் மற்றும் அவகாட்ரோவின் விதி ஆகியவற்றை இணைக்கிறது.

K.u என்பது மாநிலத்தின் எளிமையான நிலை, வரையறையுடன் பொருந்தும். குறைந்த அழுத்தங்கள் மற்றும் அதிக வெப்பநிலையில் (உதாரணமாக, வளிமண்டல காற்று, எரிவாயு இயந்திரங்களில் எரிப்பு பொருட்கள்) உண்மையான வாயுக்களின் துல்லியத்தின் அளவு, அவை சிறந்த வாயுக்களுக்கு நெருக்கமாக இருக்கும்போது.

இயற்பியல் கலைக்களஞ்சிய அகராதி. - எம்.: சோவியத் என்சைக்ளோபீடியா. . 1983 .

கிளேபிரானின் சமன்பாடு

(Clapeyron - Mendeleev சமன்பாடு) - ஒரு சிறந்த வாயுவின் அளவுருக்களுக்கு இடையிலான உறவு (அழுத்தம்) ப, தொகுதி விமற்றும் ஏபிஎஸ். டெம்போ திரள் டி),அதன் நிலையை தீர்மானித்தல்: pV=BT,குணகம் எங்கே? விகிதாசாரத்தன்மை INவாயு நிறை சார்ந்தது எம்மற்றும் அவரது கப்பல். வெகுஜனங்கள். பிரஞ்சு நிறுவப்பட்டது விஞ்ஞானி B. P. E. Clapeyron (V. R. E. Clapeyron) 1834 இல். 1874 இல் D. I. Mendeleev ஒரு இலட்சிய வாயுவின் ஒரு மோலுக்கு நிலை சமன்பாட்டைப் பெற்றார்; pV=RT,எங்கே ஆர்-உலகளாவிய வாயு மாறிலி. அவர்கள் சொன்னால் வாயு நிறை மற்றும் பின்னர்

எங்கே N-வாயு துகள்களின் எண்ணிக்கை. கே.யு. பிரதிபலிக்கிறது மாநில சமன்பாடுசிறந்த வாயு, இது ஒருங்கிணைக்கிறது பாயில் - மரியோட் சட்டம், கே-லுசாக் சட்டம்மற்றும் Avo-gadro சட்டம்.

K.u - பெரும்பாலான வரையறையுடன் பொருந்தும் எளிய நிலை சமன்பாடு. குறைந்த அழுத்தம் மற்றும் அதிக வெப்பநிலையில் உண்மையான வாயுக்களின் துல்லியத்தின் அளவு.

இயற்பியல் கலைக்களஞ்சியம். 5 தொகுதிகளில். - எம்.: சோவியத் என்சைக்ளோபீடியா. தலைமை ஆசிரியர் ஏ.எம். புரோகோரோவ். 1988 .

மற்ற அகராதிகளில் "CLAPEYRON EQUATION" என்னவென்று பார்க்கவும்:

நவீன கலைக்களஞ்சியம்

கிளாபிரான் சமன்பாடு- (Clapeyron-Mendeleev சமன்பாடு), அழுத்தம் p, முழுமையான வெப்பநிலை T மற்றும் M இன் சிறந்த வாயுவின் தொகுதி V ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான உறவு: pV=BT, இங்கு B=M/m (m என்பது அணு நிறை உள்ள வாயு மூலக்கூறின் நிறை அலகுகள்). பிரெஞ்சு விஞ்ஞானி பி.பி.இ.யால் நிறுவப்பட்டது. கிளாபிரான்...... விளக்கப்பட்ட கலைக்களஞ்சிய அகராதி

- (Clapeyron-Mendeleev சமன்பாடு) B. P. E. Clapeyron ஆல் கண்டறியப்பட்டது (1834) ஒரு சிறந்த வாயுவின் நிலையை தீர்மானிக்கும் இயற்பியல் அளவுகளுக்கு இடையிலான உறவை (அழுத்தம் p, அதன் தொகுதி V மற்றும் முழுமையான வெப்பநிலை T): pV=BT, இங்கு B=M/ ? (எம் நிறை வாயு,?...… பெரிய கலைக்களஞ்சிய அகராதி

- (Clapeyron-Mendeleev சமன்பாடு), B. P. E. Clapeyron (1834) ஆல் கண்டறியப்பட்டது, ஒரு சிறந்த வாயுவின் நிலையை தீர்மானிக்கும் இயற்பியல் அளவுகளுக்கு இடையிலான உறவை (அழுத்தம் p, அதன் தொகுதி V மற்றும் முழுமையான வெப்பநிலை T): pV = VT, குணகம் B . .. ... கலைக்களஞ்சிய அகராதி

மாநிலத்தின் சமன்பாடு இந்தக் கட்டுரை வெப்ப இயக்கவியல் தொடரின் ஒரு பகுதியாகும். ஒரு இலட்சிய வாயுவின் நிலை சமன்பாடு வான் டெர் வால்ஸ் சமன்பாடு டிடெரிசி சமன்பாடு வெப்ப இயக்கவியலின் பிரிவுகள் வெப்ப இயக்கவியலின் கோட்பாடுகள் சமன்பாடு ... விக்கிபீடியா

Clapeyron Mendeleev சமன்பாடு, B. P. E. Clapeyron (1834) ஆல் கண்டறியப்பட்டது, ஒரு சிறந்த வாயுவின் நிலையை தீர்மானிக்கும் இயற்பியல் அளவுகளுக்கு இடையிலான உறவு: வாயு அழுத்தம் p, அதன் தொகுதி V மற்றும் முழுமையான வெப்பநிலை T. K. u.... ... கிரேட் சோவியத் என்சைக்ளோபீடியா- கட்ட மாற்றங்கள் கட்டுரை "வெப்ப இயக்கவியல்" தொடரின் ஒரு பகுதியாகும். கட்ட நிலை சமநிலை குவாண்டம் பற்றிய கருத்து கட்ட மாற்றம்வெப்ப இயக்கவியலின் பிரிவுகள் வெப்ப இயக்கவியலின் கோட்பாடுகள் நிலை சமன்பாடு ... விக்கிபீடியா

CLAPEYRON MENDLEEEV சமன்பாடு, ஒரு சிறந்த வாயுவிற்கான மாநிலத்தின் சமன்பாடு (மாநிலத்தின் சமன்பாட்டைப் பார்க்கவும்) (ஐடியல் வாயுவைப் பார்க்கவும்), வாயுவின் 1 மோல் (MOL ஐப் பார்க்கவும்) குறிப்பிடப்படுகிறது. 1874 இல் டி.ஐ. மெண்டலீவ் (மெண்டலீவ் டிமிட்ரி இவனோவிச்சைப் பார்க்கவும்) கிளாபிரான் சமன்பாட்டின் அடிப்படையில் ... ... கலைக்களஞ்சிய அகராதி