Moddaning qattiq kristall holatdan suyuqlikka o'tishi deyiladi erish. Qattiq kristall jismni eritish uchun uni ma'lum bir haroratgacha qizdirish kerak, ya'ni issiqlik bilan ta'minlash kerak.Moddaning erishi harorati deyiladimoddaning erish nuqtasi.
Teskari jarayon dan o'tishdir suyuqlik holati qattiq holatga - harorat pasayganda sodir bo'ladi, ya'ni issiqlik chiqariladi. Moddaning suyuqlikdan qattiq holatga o'tishi deyiladiqattiqlashishi , yoki kristalllizing . Moddaning kristallanish harorati deyiladikristall haroratilar .
Tajriba shuni ko'rsatadiki, har qanday modda bir xil haroratda kristallanadi va eriydi.
Rasmda kristall jism (muz) haroratining isitish vaqtiga (nuqtadan boshlab) grafigi ko'rsatilgan. A nuqtaga D) va sovutish vaqti (nuqtadan D nuqtaga K). U gorizontal o'q bo'ylab vaqtni va vertikal o'q bo'ylab haroratni ko'rsatadi.
Grafik shuni ko'rsatadiki, jarayonni kuzatish muz harorati -40 ° C bo'lgan paytdan boshlangan yoki ular aytganidek, vaqtning dastlabki momentidagi harorat tboshlanishi= -40 °C (nuqta A grafikda). Keyinchalik isitish bilan muzning harorati ko'tariladi (grafikda bu qism AB). Harorat 0 °C ga ko'tariladi - muzning erishi harorati. 0 ° C da muz eriy boshlaydi va uning harorati ko'tarilishni to'xtatadi. Butun erish vaqtida (ya'ni, barcha muz eriguncha) muzning harorati o'zgarmaydi, garchi burner yonishda davom etsa va shuning uchun issiqlik ta'minlanadi. Erish jarayoni grafikning gorizontal qismiga mos keladi Quyosh . Barcha muzlar erishi va suvga aylanganidan keyingina harorat yana ko'tarila boshlaydi (bo'lim CD). Suv harorati +40 ° C ga yetgandan so'ng, burner o'chiriladi va suv sovib keta boshlaydi, ya'ni issiqlik chiqariladi (buning uchun siz suv bilan idishni boshqasiga qo'yishingiz mumkin, kattaroq idish muz bilan). Suv harorati pasayishni boshlaydi (bo'lim DE). Harorat 0 ° C ga yetganda, issiqlik hali ham olib tashlanishiga qaramay, suv harorati pasayishni to'xtatadi. Bu suvning kristallanish jarayoni - muz hosil bo'lishi (gorizontal qism E.F.). Barcha suv muzga aylanmaguncha, harorat o'zgarmaydi. Shundan keyingina muz harorati pasayishni boshlaydi (bo'lim FK).
Ko'rib chiqilayotgan grafikning ko'rinishi quyidagicha izohlanadi. Joylashuv yoqilgan AB Berilgan issiqlik tufayli muz molekulalarining o'rtacha kinetik energiyasi ortadi va uning harorati ko'tariladi. Joylashuv yoqilgan Quyosh kolba tarkibidagi barcha energiya muz kristall panjarasini yo'q qilishga sarflanadi: uning molekulalarining tartibli fazoviy joylashuvi tartibsiz bilan almashtiriladi, molekulalar orasidagi masofa o'zgaradi, ya'ni. Molekulalar modda suyuq bo'ladigan tarzda qayta joylashadi. Molekulalarning o'rtacha kinetik energiyasi o'zgarmaydi, shuning uchun harorat o'zgarishsiz qoladi. Erigan muzli suv haroratining yanada oshishi (hududda CD) yondirgich tomonidan beriladigan issiqlik hisobiga suv molekulalarining kinetik energiyasini oshirishni anglatadi.
Suvni sovutganda (bo'lim DE) energiyaning bir qismi undan olinadi, suv molekulalari past tezlikda harakatlanadi, ularning o'rtacha kinetik energiyasi tushadi - harorat pasayadi, suv soviydi. 0 ° C da (gorizontal qism E.F.) molekulalar kristall panjara hosil qilib, ma'lum bir tartibda qatorlana boshlaydi. Bu jarayon tugagunga qadar, issiqlik olib tashlanishiga qaramay, moddaning harorati o'zgarmaydi, ya'ni qattiqlashganda suyuqlik (suv) energiya chiqaradi. Aynan shu energiya muz so'rib, suyuqlikka aylanadi (bo'lim Quyosh). Suyuqlikning ichki energiyasi unikidan katta qattiq. Erish (va kristallanish) vaqtida tananing ichki energiyasi keskin o'zgaradi.
1650ºS dan yuqori haroratlarda eriydigan metallar deyiladi o'tga chidamli(titan, xrom, molibden va boshqalar). Volfram ular orasida eng yuqori erish nuqtasiga ega - taxminan 3400 ° S. O‘tga chidamli metallar va ularning birikmalari issiqlikka chidamli material sifatida samolyotsozlikda, raketa va kosmik texnikada, yadro energetikasida qo‘llaniladi.
Yana bir bor ta'kidlaymizki, erish paytida modda energiyani yutadi. Kristallanish paytida, aksincha, uni beradi muhit. Kristallanish jarayonida ajralib chiqadigan ma'lum miqdordagi issiqlikni qabul qilib, muhit qiziydi. Bu ko'plab qushlarga yaxshi ma'lum. Ularni qishda sovuq havoda daryo va ko'llarni qoplagan muz ustida o'tirgan holda ko'rish mumkinligi ajablanarli emas. Muz paydo bo'lganda energiya chiqishi tufayli uning ustidagi havo o'rmondagi daraxtlarga qaraganda bir necha daraja issiqroq bo'ladi va qushlar bundan foydalanadi.
Amorf moddalarning erishi.
Muayyan mavjudligi erish nuqtalari- Bu kristall moddalarning muhim xususiyati. Aynan shu xususiyati bilan ularni amorf jismlardan osongina ajratish mumkin, ular ham qattiq jismlarga kiradi. Bularga, xususan, shisha, juda yopishqoq qatronlar va plastmassalar kiradi.
Amorf moddalar(kristaldan farqli o'laroq) o'ziga xos erish nuqtasiga ega emas - ular erimaydi, balki yumshaydi. Qizdirilganda, masalan, shisha bo'lagi birinchi navbatda qattiqdan yumshoq bo'ladi, u osongina egilishi yoki cho'zilishi mumkin; yuqori haroratda bo'lak o'z tortishish kuchi ta'sirida shaklini o'zgartira boshlaydi. U qizib ketganda, qalin yopishqoq massa u yotadigan idishning shaklini oladi. Bu massa birinchi navbatda asal kabi qalin, keyin smetana kabi va nihoyat suv kabi deyarli bir xil past viskoziteli suyuqlikka aylanadi. Biroq, bu erda qattiq jismning suyuqlikka o'tishning ma'lum bir haroratini ko'rsatish mumkin emas, chunki u mavjud emas.
Buning sabablari amorf jismlarning tuzilishidagi kristall jismlarning tuzilishidan tubdan farq qilishidadir. Amorf jismlardagi atomlar tasodifiy joylashtirilgan. Amorf jismlar tuzilishi jihatidan suyuqliklarga o'xshaydi. Qattiq shishada allaqachon atomlar tasodifiy joylashtirilgan. Bu shuni anglatadiki, shisha haroratining ko'tarilishi uning molekulalarining tebranish diapazonini oshiradi va ularga asta-sekin kattaroq va kattaroq harakat erkinligini beradi. Shuning uchun shisha asta-sekin yumshaydi va molekulalarning joylashishidan o'tishga xos bo'lgan keskin "qattiq-suyuqlik" o'tishini ko'rsatmaydi. qat'iy tartibda tartibsizlarga.
Eritish issiqligi.
Erish issiqligi doimiy bosimda moddaga berilishi kerak bo'lgan issiqlik miqdori va doimiy harorat, uni qattiq kristall holatdan suyuqlikka to'liq aylantirish uchun erish nuqtasiga teng. Erishish issiqligi moddaning suyuq holatdan kristallanishi paytida ajralib chiqadigan issiqlik miqdoriga teng. Erish jarayonida moddaga berilgan barcha issiqlik uning molekulalarining potentsial energiyasini oshirishga ketadi. Erish doimiy haroratda sodir bo'lganligi sababli kinetik energiya o'zgarmaydi.
Erishni tajribali o'rganish turli moddalar bir xil massaga ega bo'lsa, ularni suyuqlikka aylantirish uchun har xil miqdorda issiqlik kerakligini sezishingiz mumkin. Masalan, bir kilogramm muzni eritish uchun 332 J, 1 kg qo'rg'oshinni eritish uchun esa 25 kJ energiya sarflash kerak bo'ladi.
Tana tomonidan chiqarilgan issiqlik miqdori salbiy hisoblanadi. Shuning uchun, massaga ega bo'lgan moddaning kristallanishi paytida ajralib chiqadigan issiqlik miqdorini hisoblashda m, siz bir xil formuladan foydalanishingiz kerak, lekin minus belgisi bilan:
Yonish issiqligi.
Yonish issiqligi(yoki kaloriya qiymati, kaloriya tarkibi) - yoqilg'ining to'liq yonishi paytida ajralib chiqadigan issiqlik miqdori.
Jismlarni isitish uchun ko'pincha yoqilg'ining yonishi paytida chiqarilgan energiya ishlatiladi. An'anaviy yoqilg'ida (ko'mir, neft, benzin) uglerod mavjud. Yonish jarayonida uglerod atomlari havodagi kislorod atomlari bilan birlashib, karbonat angidrid molekulalarini hosil qiladi. Bu molekulalarning kinetik energiyasi dastlabki zarrachalarnikidan kattaroq bo'lib chiqadi. Kattalashtirish; ko'paytirish kinetik energiya yonish paytida molekulalar energiya chiqishi deb ataladi. Yoqilg'ining to'liq yonishi paytida chiqarilgan energiya bu yoqilg'ining yonish issiqligidir.
Yoqilg'ining yonish issiqligi yoqilg'ining turiga va uning massasiga bog'liq. Qanaqasiga ko'proq massa yoqilg'i, uning to'liq yonishi paytida chiqarilgan issiqlik miqdori qancha ko'p bo'lsa.
1 kg og'irlikdagi yoqilg'ining to'liq yonishi paytida qancha issiqlik ajralib chiqishini ko'rsatadigan fizik miqdor deyiladi. yoqilg'ining o'ziga xos yonish issiqligi.Yonishning o'ziga xos issiqligi harf bilan belgilanadiqva kilogramm boshiga joul bilan o'lchanadi (J/kg).
Issiqlik miqdori Q yonish paytida chiqariladi m kg yoqilg'i quyidagi formula bo'yicha aniqlanadi:
Ixtiyoriy massali yoqilg'ining to'liq yonishi paytida ajralib chiqadigan issiqlik miqdorini topish uchun ushbu yoqilg'ining o'ziga xos yonish issiqligini uning massasiga ko'paytirish kerak.
Model ideal gaz, gazlarning molekulyar-kinetik nazariyasida qo'llaniladigan, kamdan-kam uchraydigan real gazlarning harakatlarini etarlicha tasvirlash imkonini beradi. yuqori haroratlar Va past bosimlar. Ideal gazning holat tenglamasini chiqarishda molekulalarning o'lchamlari va ularning bir-biri bilan o'zaro ta'siri e'tiborga olinmaydi. Bosimning oshishi molekulalar orasidagi o'rtacha masofaning pasayishiga olib keladi, shuning uchun molekulalarning hajmini va ular orasidagi o'zaro ta'sirni hisobga olish kerak. Shunday qilib, normal sharoitda 1 m 3 gazda 2,68 × 10 25 molekula mavjud bo'lib, ular taxminan 10-4 m 3 hajmni egallaydi (molekulaning radiusi taxminan 10-10 m), uni hajm bilan solishtirganda e'tiborsiz qoldirish mumkin. gaz (1 m 3 . 500 MPa (1 atm = 101,3 kPa) bosimda molekulalarning hajmi allaqachon gazning umumiy hajmining yarmiga teng bo'ladi. Shunday qilib, qachon yuqori bosimlar Va past haroratlar belgilangan ideal gaz modeli mos emas.
Qayta ko'rib chiqish orqali haqiqiy gazlar- xossalari molekulalarning o'zaro ta'siriga bog'liq bo'lgan gazlarni hisobga olish kerak molekulalararo o'zaro ta'sir kuchlari. Ular £ 10-9 m masofada paydo bo'ladi va molekulalar orasidagi masofa ortishi bilan tezda kamayadi. Bunday kuchlar deyiladi qisqa muddatli.
Atomning tuzilishi haqidagi g'oyalar sifatida va kvant mexanikasi, moddalar molekulalar orasida bir vaqtning o'zida ta'sir qilishi aniqlandi jozibali va itaruvchi kuchlar. Shaklda. 88, A molekulalararo o'zaro ta'sir kuchlarining masofaga sifat jihatdan bog'liqligi berilgan r molekulalar orasida, qaerda F haqida va F n - mos ravishda itaruvchi va jozibador kuchlar, a F- ularning natijasi. Qaytaruvchi kuchlar hisobga olinadi ijobiy, va kuch o'zaro jalb qilish - salbiy.
Masofada r=r 0 natijaviy kuch F= 0, bular. tortishish va itarish kuchlari bir-birini muvozanatlashtiradi. Shunday qilib, masofa r 0 issiqlik harakati bo'lmaganda molekulalar orasidagi muvozanat masofasiga to'g'ri keladi. Da r< r 0 itaruvchi kuchlar ustunlik qiladi ( F> 0), da r>r 0 - tortishish kuchlari ( F<0). Masofalarda r> 10-9 m molekulalararo o'zaro ta'sir kuchlari deyarli yo'q ( F®0).
Boshlang'ich ish dA kuch F molekulalar orasidagi masofa d ga ortishi bilan r molekulalarning o'zaro potentsial energiyasini kamaytirish orqali sodir bo'ladi, ya'ni.
(60.1)
Molekulalarning o'zaro ta'sirining potentsial energiyasining ular orasidagi masofaga sifat jihatdan bog'liqligi tahlilidan (88-rasm, b) shundan kelib chiqadiki, agar molekulalar bir-biridan molekulalararo o'zaro ta'sir kuchlari ta'sir qilmaydigan masofada joylashgan bo'lsa ( r®¥), keyin P=0. Ularning orasidagi molekulalarning asta-sekin yaqinlashishi bilan jozibali kuchlar paydo bo'ladi ( F<0), которые совершают положительную работу (dA=F d r> 0).Keyin, (60.1) ga ko'ra, potentsial o'zaro ta'sir energiyasi pasayadi va minimal darajaga etadi. r=r 0 . Da r<r 0 kamayadi r itaruvchi kuchlar ( F>0) keskin ortadi va ularga qarshi qilingan ish salbiy ( dA=F d r<0). Потенциальная энергия начинает тоже резко возрастать и становится положительной. Из данной потенциальной кривой следует, что система из двух взаимодействующих молекул в состоянии устойчивого равновесия (r=r 0) minimal potentsial energiyaga ega.
Moddaning agregatsiyasining turli holatlari uchun mezon P min va qiymatlari o'rtasidagi nisbatdir. kT. P min - molekulalar orasidagi o'zaro ta'sirning eng past potentsial energiyasi - muvozanatda bo'lgan molekulalarni ajratish uchun tortishish kuchlariga qarshi bajarilishi kerak bo'lgan ishni aniqlaydi ( r=r 0); kT molekulalarning xaotik (issiqlik) harakatining erkinlik darajasi uchun o'rtacha energiyaning ikki barobarini aniqlaydi.
Agar P min<<kT, u holda modda gazsimon holatda bo'ladi, chunki molekulalarning qizg'in issiqlik harakati masofaga yaqinlashgan molekulalarning ulanishiga to'sqinlik qiladi. r 0, ya'ni molekulalardan agregatlar hosil bo'lish ehtimoli juda kichik. Agar P min >> kT, u holda modda qattiq holatda bo'ladi, chunki molekulalar bir-biriga tortilib, sezilarli masofalarda uzoqlasha olmaydi va masofa bilan belgilanadigan muvozanat pozitsiyalari atrofida o'zgarib turadi. r 0 . Agar P min » kT, u holda modda suyuq holatda bo'ladi, chunki issiqlik harakati natijasida molekulalar kosmosda harakatlanadi, o'rin almashadi, lekin undan ortiq masofaga ajralmaydi. r 0 .
Shunday qilib, har qanday modda, haroratga qarab, agregatsiyaning gazsimon, suyuq yoki qattiq holatida bo'lishi mumkin va bir agregatsiya holatidan ikkinchisiga o'tish harorati berilgan modda uchun P min qiymatiga bog'liq. Masalan, inert gazlar uchun P min kichik, metallar uchun esa katta, shuning uchun oddiy (xona) haroratlarda ular mos ravishda gazsimon va qattiq holatda bo'ladi.
Molekulyar kinetik nazariyaning asosiy tamoyillari:
Barcha moddalar molekulalardan, molekulalar esa atomlardan,
atomlar va molekulalar doimiy harakatda,
· molekulalar o'rtasida tortishish va itarish kuchlari mavjud.
IN gazlar molekulalar xaotik harakat qiladi, molekulalar orasidagi masofalar katta, molekulyar kuchlar kichik, gaz unga berilgan butun hajmni egallaydi.
IN suyuqliklar molekulalar faqat qisqa masofalarda tartibli joylashtirilgan va katta masofalarda joylashish tartibi (simmetriyasi) buziladi - "qisqa masofadagi tartib". Molekulyar tortishish kuchlari molekulalarni bir-biriga yaqin tutadi. Molekulalar harakati bir turgʻun holatdan ikkinchisiga “sakrash”dir (odatda bir qatlam ichida. Bu harakat suyuqlikning suyuqligini tushuntiradi. Suyuqlikning shakli yoʻq, lekin hajmi bor.
Qattiq jismlar o'z shaklini saqlaydigan moddalar bo'lib, kristall va amorfga bo'linadi. Kristalli qattiq moddalar jismlar kristall panjaraga ega bo'lib, ularning tugunlarida ionlar, molekulalar yoki atomlar bo'lishi mumkin.Ular barqaror muvozanat holatiga nisbatan tebranadi.. Kristal panjaralar butun hajm bo'ylab muntazam tuzilishga ega - joylashishning "uzoq masofali tartibi".
Amorf jismlar shaklini saqlab qoladi, lekin kristall panjaraga ega emas va natijada aniq erish nuqtasiga ega emas. Ular muzlatilgan suyuqliklar deb ataladi, chunki ular suyuqliklar singari molekulyar joylashishning "qisqa masofali" tartibiga ega.
Moddalarning katta qismi qizdirilganda kengayadi. Bu issiqlikning mexanik nazariyasi nuqtai nazaridan osongina tushuntiriladi, chunki qizdirilganda moddaning molekulalari yoki atomlari tezroq harakatlana boshlaydi. Qattiq jismlarda atomlar kristall panjaradagi o'rtacha holati atrofida katta amplituda tebranishni boshlaydi va ular ko'proq bo'sh joy talab qiladi. Natijada tana kengayadi. Xuddi shunday, suyuqliklar va gazlar, asosan, erkin molekulalarning issiqlik harakati tezligining oshishi tufayli harorat ortishi bilan kengayadi ( sm. Boyl-Marriott qonuni, Charlz qonuni, Ideal gazning holat tenglamasi).
Issiqlik kengayishining asosiy qonuni chiziqli o'lchamga ega bo'lgan jismni bildiradi L uning harorati D ga oshganda mos keladigan o'lchamda T D miqdorida kengayadi L, teng:
Δ L = aLΔ T
Qayerda α - deb atalmish chiziqli termal kengayish koeffitsienti. Xuddi shunday formulalar tananing maydoni va hajmidagi o'zgarishlarni hisoblash uchun mavjud. Taqdim etilgan eng oddiy holatda, agar issiqlik kengayish koeffitsienti haroratga ham, kengayish yo'nalishiga ham bog'liq bo'lmasa, modda yuqoridagi formulaga qat'iy muvofiq ravishda barcha yo'nalishlarda bir xilda kengayadi.
Muhandislar uchun termal kengayish hayotiy hodisadir. Iqlimi kontinental bo'lgan shaharda daryo bo'ylab temir ko'prikni loyihalashda yil davomida -40 ° C dan + 40 ° C gacha bo'lgan harorat o'zgarishini hisobga olmaslik mumkin emas. Bunday farqlar ko'prikning umumiy uzunligining bir necha metrgacha o'zgarishiga olib keladi va ko'prik yozda ko'tarilmasligi va qishda kuchli kuchlanish yuklarini boshdan kechirmasligi uchun dizaynerlar ko'prikni alohida qismlardan tuzib, ularni bog'laydilar. maxsus bilan termal tampon birikmalari, bu tishlar qatori bo'lib, ular bir-biriga bog'langan, lekin qattiq bog'lanmagan, issiqda mahkam yopiladi va sovuqda juda keng tarqaladi. Uzoq ko'prikda bu buferlarning bir nechtasi bo'lishi mumkin.
Biroq, barcha materiallar, ayniqsa kristalli qattiq moddalar, barcha yo'nalishlarda bir xilda kengaymaydi. Va barcha materiallar har xil haroratlarda teng ravishda kengaymaydi. Ikkinchi turning eng yorqin misoli suvdir. Suv soviganida, u ko'pchilik moddalar singari birinchi navbatda qisqaradi. Biroq, +4 ° C dan 0 ° C muzlash nuqtasiga qadar, suv sovutilganda kengaya boshlaydi va qizdirilganda qisqaradi (yuqoridagi formula nuqtai nazaridan, biz 0 ° C dan harorat oralig'ida aytishimiz mumkin. +4 ° C suvning termal kengayish koeffitsienti α salbiy qiymat oladi). Aynan shu noyob effekt tufayli er dengizlari va okeanlari hatto eng qattiq sovuqlarda ham tubigacha muzlamaydi: +4 ° C dan sovuq suv iliqroq suvga qaraganda zichroq bo'ladi va suvni harorat bilan almashtirib, er yuzasiga suzadi. pastgacha +4 ° C dan yuqori.
Muzning o'ziga xos zichligi suvning zichligidan past bo'lishi suvning yana bir anomal xususiyati bo'lib, biz sayyoramizda hayot mavjudligiga qarzdormiz. Agar bu ta'sir bo'lmasa, muz daryolar, ko'llar va okeanlar tubiga cho'kib ketar va ular yana tubiga muzlab, barcha tirik mavjudotlarni o'ldiradi.
34. Ideal gaz qonunlari. Ideal gazning holat tenglamasi (Mendeleyev-Klapeyron). Avogadro va Dalton qonunlari.
Molekulyar kinetik nazariya ideal gaz modelidan foydalanadi, unda u ko'rib chiqiladi:
1) gaz molekulalarining ichki hajmi idish hajmiga nisbatan ahamiyatsiz;
2) gaz molekulalari o'rtasida o'zaro ta'sir kuchlari mavjud emas;
3) gaz molekulalarining bir-biri bilan va idish devorlari bilan to'qnashuvi mutlaqo elastikdir.
Haqiqiy gazlar past bosim va yuqori haroratlarda o'z xususiyatlariga ko'ra ideal gazga yaqin.
Keling, ideal gazlarning harakatini tavsiflovchi empirik qonunlarni ko'rib chiqaylik.
1. Boyl-Mario qonuni: doimiy haroratda berilgan gaz massasi uchun gaz bosimi va uning hajmining mahsuloti doimiy hisoblanadi:
pV=const da T=const, m=const (7)
Doimiy haroratda sodir bo'ladigan jarayonga izotermik deyiladi. Doimiy haroratda moddaning xususiyatlarini tavsiflovchi p va V qiymatlari o'rtasidagi munosabatni tasvirlaydigan egri chiziq izoterm deb ataladi. Izotermlar yuqoriroq joylashgan giperbolalardir, jarayon sodir bo'ladigan harorat qanchalik baland bo'lsa (1-rasm).
Guruch. 1. O'zgarmas haroratda ideal gaz bosimining hajmga bog'liqligi
2. Gey-Lyusak qonuni: doimiy bosimda berilgan gaz massasining hajmi haroratga qarab chiziqli o‘zgaradi:
V=V 0 (1+at) p=const, m=const (8) da
Bu erda t - Tselsiy shkalasi bo'yicha harorat, V 0 - 0 o C dagi gaz hajmi, a = (1/273) K -1 - gazning hajmli kengayishining harorat koeffitsienti.
Doimiy bosim va doimiy gaz massasida sodir bo'ladigan jarayonga izobarik deyiladi. Berilgan massali gaz uchun izobarik jarayon davomida hajmning haroratga nisbati doimiy:
Koordinatalarda (V,t) diagrammada bu jarayon izobar deb ataladigan to'g'ri chiziq bilan tasvirlangan (2-rasm).
Guruch. 2. Ideal gaz hajmining doimiy bosimdagi haroratga bog'liqligi
3. Charlz qonuni: doimiy hajmdagi berilgan gaz massasining bosimi haroratga qarab chiziqli o‘zgaradi:
p=p 0 (1+at) p=const, m=const (9) da
Bu erda t - Tselsiy shkalasi bo'yicha harorat, p 0 - 0 o C dagi gaz bosimi, a = (1/273) K -1 - gazning hajmli kengayishining harorat koeffitsienti.
Gazning doimiy hajmi va doimiy massasida sodir bo'ladigan jarayonga izoxorik deyiladi. Berilgan massali gaz uchun izoxorik jarayon davomida bosimning haroratga nisbati doimiy bo'ladi:
Koordinatadagi diagrammada bu jarayon izoxora deb ataladigan to'g'ri chiziq bilan tasvirlangan (3-rasm).
Guruch. 3. Ideal gaz bosimining doimiy hajmdagi haroratga bog'liqligi
(8) va (9) formulalarga termodinamik harorat T ni kiritish orqali Gey-Lyusak va Charlz qonunlariga qulayroq shakl berish mumkin:
V=V 0 (1+at)=V 0 =V 0 aT (10)
p=p 0 (1+at)=p 0 =p 0 aT (11)
Avogadro qonuni: bir xil harorat va bosimdagi har qanday gazning mollari bir xil hajmlarni egallaydi.
Demak, normal sharoitda har qanday gazning bir moli 22,4 m -3 hajmni egallaydi. Bir xil harorat va bosimda har qanday gaz birlik hajmda bir xil miqdordagi molekulalarni o'z ichiga oladi.
Oddiy sharoitlarda har qanday gazning 1 m 3 qismida Loshmidt soni deb ataladigan bir qancha zarrachalar mavjud:
N L =2,68·10 25 m -3.
Dalton qonuni: ideal gazlar aralashmasining bosimi uning tarkibiga kiradigan gazlarning p 1, p 2,..., p n qisman bosimlari yig'indisiga teng:
p=p 1 +p 2 +....+p n
Qisman bosim - bu gaz aralashmasiga kiritilgan gaz, agar u bir xil haroratda aralashmaning hajmiga teng hajmni egallagan bo'lsa, hosil qiladigan bosimdir.
Moddaning molekulalari turli agregatsiya holatida bo'lganda nima sodir bo'ladi? moddaning molekulalarining tezligi qanday? molekulalar orasidagi masofa qancha? molekulalarning nisbiy joylashuvi qanday? gaz suyuq qattiq moddaning qattiq holatdan suyuqlikka o'tishi erish deyiladi energiya tanaga beriladi Moddaning ichki energiyasi qanday o'zgaradi? Molekulalarning energiyasi va ularning joylashishi qanday o'zgaradi? Tana qachon eriy boshlaydi? Eriganda moddaning molekulalari o'zgaradimi? Erish paytida moddaning harorati qanday o'zgaradi? Moddaning suyuqlikdan qattiq holatga o'tishi kristallanish deyiladi, suyuqlik energiya chiqaradi.Modaning ichki energiyasi qanday o'zgaradi? Molekulalarning energiyasi va ularning joylashishi qanday o'zgaradi? Tana qachon kristallanishni boshlaydi? Kristallanish jarayonida moddaning molekulalari o'zgaradimi? Kristallanish jarayonida moddaning harorati qanday o'zgaradi? Erish haroratida olingan 1 kg kristall moddani bir xil haroratli suyuqlikka aylantirish uchun qancha issiqlik kerakligini ko'rsatadigan fizik kattalikka solishtirma erish issiqligi deyiladi. Belgilangan: t, C t3 t2 Yutish Q birligi. o'lchovning: J kg Bo'shatish Q Q m Q m erish qotib t , min t1 t erish = t qotib “Grafikni o'qish” Grafikning qaysi qismlari Grafikni tasvirlab bering Transformatsiyaning qaysi grafigi boshlang'ichga mos keladi moddaning ichki holati haroratining oshishi? moddalar? materiya energiyasi? kamayadimi? moddalar kamayadimi? 1 3 2 4 “Grafikni o’qish” Moddaning erishi jarayoni qaysi davrda boshlangan? Qaysi vaqtda modda kristallangan? Moddaning erish nuqtasi nima? kristallanish? Qancha vaqt davom etdi: qattiq isitish; moddaning erishi; suyuq sovutish? O'zingizni tekshiring! 1. Tananing erishi... a) issiqlik ham so‘rilishi, ham chiqishi mumkin. b) issiqlik so'rilmaydi yoki ajralib chiqmaydi. v) issiqlik yutiladi. d) issiqlik ajralib chiqadi. 2. Suyuqlik kristallanganda... a) harorat ortishi yoki kamayishi mumkin. b) harorat o'zgarmaydi. c) harorat pasayadi. d) harorat ko'tariladi. 3. Kristalli jism eriganda... a) harorat pasayadi. b) harorat ko'tarilishi yoki tushishi mumkin. v) harorat o'zgarmaydi. d) harorat ko'tariladi. 4. Moddaning agregat transformatsiyalari jarayonida moddaning molekulalari soni... a) o‘zgarmaydi. b) ham ortishi, ham kamayishi mumkin. c) kamayadi. d) ortadi. Javob: 1-c 2-b 3-c 4-a Moddaning suyuqlikdan gazsimon holatga o’tishi bug’lanish deyiladi.Bug’lanish jarayonida moddaning ichki energiyasi qanday o’zgaradi? Molekulalarning energiyasi va ularning joylashishi qanday o'zgaradi? Bug'lanish jarayonida moddaning molekulalari o'zgaradimi? Bug'lanish jarayonida moddaning harorati qanday o'zgaradi? Moddaning gazsimon holatdan suyuq holatga o'tishi kondensatsiya deyiladi.Kondensatsiya jarayonida moddaning ichki energiyasi qanday o'zgaradi? Molekulalarning energiyasi va ularning joylashishi qanday o'zgaradi? Kondensatsiya paytida moddaning molekulalari o'zgaradimi? Bug'lanish - suyuqlik yuzasidan bug' hosil bo'lishi 1. Bug'lanish jarayonida suyuqlikni qanday molekulalar tark etadi? 2. Bug'lanish jarayonida suyuqlikning ichki energiyasi qanday o'zgaradi? 3. Qaysi haroratda bug'lanish sodir bo'lishi mumkin? 4. Bug'lanish jarayonida suyuqlikning massasi qanday o'zgaradi? Sababini tushuntiring: likopchadagi suv tezroq bug'lanib ketdimi? Tarozi muvozanati buzilganmi? bir necha kundan keyin turli suyuqliklar darajasi boshqacha bo'ldi. Tushuntiring, agar suyuqlik ustidan shamol essa, bug'lanish qanday sodir bo'ladi? Nima uchun suv idishdan ko'ra plastinkadan tezroq bug'lanadi? qaynash 1. Agar idish suv bilan uzoq vaqt tursa, uning devorlarida nima hosil bo'ladi? 2. Bu pufakchalarda nima bor? 3. Pufakchalar yuzasi ham suyuqlikning yuzasi. Pufakchalar ichidagi sirtdan nima bo'ladi? qaynash Bug'lanish va qaynash bug'lanish jarayonlarini solishtiring qaynash 1. Suyuqlikning qaysi qismida bug'lanish sodir bo'ladi? 2. Bug'lanish jarayonida suyuqlik haroratida qanday o'zgarishlar yuz beradi? 3. Bug‘lanish jarayonida suyuqlikning ichki energiyasi qanday o‘zgaradi? 4. Jarayonning tezligi nimaga bog'liq? Kengayish paytidagi gaz va bug'ning ishi 1. Nima uchun choynakning qopqog'i ba'zida suv qaynayotganda sakrab turadi? 2. Choynak qopqog'ini bug 'itarib yuborsa, u nima qiladi? 3. Qopqoq sakrab tushganda qanday energiya o'zgarishlari sodir bo'ladi? ICE Issiq muz Biz suv 0 0C dan yuqori haroratlarda qattiq holatda bo'lolmaydi, deb o'ylashga odatlanganmiz. Ingliz fizigi Bridgman p ~ 2*109 Pa bosim ostida suv hatto t = 76 0C da qattiq bo'lib qolishini ko'rsatdi. Bu "issiq muz - 5" deb ataladi. Siz uni ololmaysiz, siz bilvosita bu turdagi muzning xususiyatlarini bilib oldingiz. "Issiq muz" suvdan (1050 kg / m3) zichroq, u suvga cho'kadi. Bugungi kunda ajoyib fazilatlarga ega bo'lgan 10 dan ortiq muz turlari ma'lum. Quruq muz Ko'mirni yoqish paytida issiqlik o'rniga sovuq bo'lishi mumkin. Buning uchun qozonlarda ko'mir yoqiladi, hosil bo'lgan tutun tozalanadi va unda karbonat angidrid olinadi. U 7*106 Pa bosimgacha sovutiladi va siqiladi. Natijada suyuq karbonat angidrid hosil bo'ladi. U qalin devorli silindrlarda saqlanadi. Kran ochilganda, suyuq karbonat angidrid keskin kengayadi va soviydi va qattiq karbonat angidridga aylanadi - "quruq muz". Issiqlik ta'sirida quruq muz parchalari suyuqlik holatini chetlab o'tib, darhol gazga aylanadi.
"Materaning agregativ holati" - Kondensatsiya kristallanishi. Bug'lanish. Tarkib. Kristallanish = eritish. Moddaning agregat holatlari. Moddaning agregatsiya holatidagi o'zgarishlar jarayonlari grafigi. Suvni isitish. Suvni sovutish. Erish. Muzni isitish. Materiyaning uchta holati. Tmelting=const. Issiqlikni yutish va chiqarish bilan bog'liq jarayonlar.
"Issiqlik hodisalari" sinovi" - Issiqlik uzatish hodisasi. Choy haqida hikoya. Imtihon. Uy bekasi. Qadimgi aforizm. Konvektsiya. Kristalli moddaning isitish egri chizig'i. Qattiq tanani sovutish. Keling, issiqlik haqida hikoyani boshlaylik. Issiqlik uzatishning qaysi usuli tufayli o'zingizni kamin bilan isitishingiz mumkin? Vizual gimnastika. Tadqiqot ishi.
"Modda va uning holati" - O'shanda uning ustidagi po'lat bug'i ham kuzatiladi. Ular idish shaklini oladi, kislorod qattiq bo'lishi mumkin va u suyuq bo'lishi mumkin. Agregat holatda suv har doim bizga turli xil xususiyatlarni ko'rsatadi. Ularning o'zlari yo'q. Butun dunyo molekulalardan iborat! Suyuq, qattiq, molekula - moddaning eng kichik zarrasi. Shakllar va doimiy.
"Materiyaning 3 holati" - Materiya. Kristallanish. Muz. Jarayonlarga misollar. Bug'lanish. Shtatlar. Suyuqliklarda molekulalarning joylashishi. Krossvordni yeching. Kondensatsiya. Zarrachalarning harakati va o'zaro ta'sirining tabiati. Gazlardagi molekulalarning joylashishi. Qiziq faktlar. Suyuqliklarning xossalari. Krossvord uchun savollar. Qattiq jismlarning xossalari. Moddaning fizik xususiyatlarining o'zgarishi.
"Materiyaning uchta holati" - Qattiq. Fizika 7-sinf. Nima uchun qattiq jismlar o'z shakllarini saqlab qoladilar? Materiyaning uchta holati. Qattiq jismning haroratining oshishi nimaga olib keladi? Suv qaynaguncha qizdirilganda molekulalarning joylashishi haqida nima deya olasiz? Suv bug'lanib, bug'ga aylandi. Savollar: Ochiq idishni 50% gacha gaz bilan to'ldirish mumkinmi?
"Issiqlik hodisalari 8-sinf" - 2. Nima uchun ... aniq emas? Oy porlaydi, lekin isinmaydi? Odamlar kundalik hayotda issiqlik hodisalarini qanday hisobga olishlarini bilasizmi? Savol haqida hech o'ylab ko'rganmisiz: Nima uchun zamonaviy uyda yashash qulay? Ona farzandini “Mening quyoshim” deb atasa, haqmi? Uyingizdagi issiqlik hodisalari. Yozda qora kiyimda issiqmi?
A. S. Pushkin "Yevgeniy Onegin". Ertalab Tatyana derazada oqartirilgan hovlini, tovuqlar, tomlar va panjarani, oynada yorug'lik naqshlarini, qishki kumush rangdagi daraxtlarni ko'rdi ...
Savol: Fizika nuqtai nazaridan ular nimani ifodalaydi?
Shishada yorug'lik naqshlari bor,
Javob: Muzlatilgan suvning kristallari, uning qattiq holati.
. E. Baratynskiy "Bahor". Daryolar shovqinli! Daryolar porlayapti! Daryo g'o'ng'irlab, o'zi ko'targan muzni zafar tizmasida olib yuradi!
Savol: Nimada
Suv agregat holatidami?
Javob: Agregatning suyuq va qattiq holatidagi suv.
Qorli ayollar vazni yo'qotadi, eriydi. Bu ularning navbati bo'lishi kerak. Oqimlar jiringlayapti - bahor xabarchilari. Va ular muzning siljishini uyg'otadilar. V. Kremnev.
- Tabiatda qanday o'zgarishlar yuz berdi?
2. Biz qanday modda haqida gapiryapmiz?
Moddaning molekulalari turli agregatsiya holatida bo'lganda nima sodir bo'ladi?
- moddaning molekulalarining tezligi qanday?
- molekulalar orasidagi masofa qancha?
- molekulalarning nisbiy joylashuvi qanday?
- suyuqlik
- qattiq
Moddaning qattiq holatdan suyuqlikka o'tishi deyiladi erish
Tanaga energiya beriladi
Tana qachon eriy boshlaydi?
Eriganda moddaning molekulalari o'zgaradimi?
Erish paytida moddaning harorati qanday o'zgaradi?
Moddaning suyuqlikdan qattiq holatga o'tishi deyiladi kristallanish
suyuqlik energiya chiqaradi
Moddaning ichki energiyasi qanday o'zgaradi?
Molekulalarning energiyasi va ularning joylashishi qanday o'zgaradi?
Tana qachon kristallanishni boshlaydi?
Kristallanish jarayonida moddaning molekulalari o'zgaradimi?
Kristallanish jarayonida moddaning harorati qanday o'zgaradi?
isitish
sovutish
Erish nuqtasida olingan 1 kg kristall moddani bir xil haroratdagi suyuqlikka aylantirish uchun qancha issiqlik kerakligini ko'rsatadigan fizik miqdorga solishtirma erish issiqligi deyiladi.
Belgilangan:
O'lchov birligi:
Absorbtsiya Q
Tanlash Q
qattiqlashishi
erish
t erish = t qotib qolish
"Diagrammani o'qish"
Moddaning dastlabki holatini tasvirlab bering
Modda bilan qanday o'zgarishlar sodir bo'ladi?
Grafikning qaysi qismlari mos keladi o'sish moddaning harorati? pasayish ?
Grafikning qaysi qismi mos keladi o'sish moddaning ichki energiyasi? pasayish ?
"Diagrammani o'qish"
Moddaning erish jarayoni qaysi davrda boshlangan?
Qaysi vaqtda modda kristallangan?
Moddaning erish nuqtasi nima? kristallanish?
Qancha vaqt davom etdi: qattiq isitish;
moddaning erishi;
suyuq sovutish?
O'zingizni tekshiring!
1. Tana erib ketganda...
a) issiqlik ham so'rilishi, ham chiqishi mumkin.
b) issiqlik so'rilmaydi yoki ajralib chiqmaydi.
v) issiqlik yutiladi.
d) issiqlik ajralib chiqadi.
2. Suyuqlik kristallanganda...
a) harorat ko'tarilishi yoki tushishi mumkin.
b) harorat o'zgarmaydi.
c) harorat pasayadi.
d) harorat ko'tariladi.
3. Kristal jism eriganda...
a) harorat pasayadi.
b) harorat ko'tarilishi yoki tushishi mumkin.
v) harorat o'zgarmaydi.
d) harorat ko'tariladi.
4. Moddaning agregat transformatsiyalari jarayonida moddaning molekulalari soni...
a) o'zgarmaydi.
b) ham ortishi, ham kamayishi mumkin.
c) kamayadi.
d) ortadi.
Javob: 1-c 2-b 3-c 4-a
Uy vazifasi:
- 3. Sinfdagi kayfiyatim. Yomon Yaxshi Zo'r
Moddaning suyuqlikdan gazsimon holatga o'tishi deyiladi bug'lanish
Bug'lanish jarayonida moddaning ichki energiyasi qanday o'zgaradi?
Molekulalarning energiyasi va ularning joylashishi qanday o'zgaradi?
Bug'lanish jarayonida moddaning molekulalari o'zgaradimi?
Bug'lanish jarayonida moddaning harorati qanday o'zgaradi?
Moddaning gazsimon holatdan suyuq holatga o'tishi deyiladi kondensatsiya
Kondensatsiya paytida moddaning ichki energiyasi qanday o'zgaradi?
Molekulalarning energiyasi va ularning joylashishi qanday o'zgaradi?
Kondensatsiya paytida moddaning molekulalari o'zgaradimi?
Bug'lanish - suyuqlik yuzasidan paydo bo'ladigan bug'ning hosil bo'lishi.
1. Bug'lanish jarayonida suyuqlikni qanday molekulalar tark etadi?
2. Bug'lanish jarayonida suyuqlikning ichki energiyasi qanday o'zgaradi?
3. Qaysi haroratda bug'lanish sodir bo'lishi mumkin?
4. Bug'lanish jarayonida suyuqlikning massasi qanday o'zgaradi?
Sababini tushuntiring:
Idishdagi suv tezroq bug'lanib ketdimi?
Tarozi muvozanati buzilganmi?
bir necha kundan keyin turli suyuqliklar darajasi boshqacha bo'ldi.
Tushuntirish
Suyuqlik ustidan shamol essa, bug'lanish qanday sodir bo'ladi?
Nima uchun suv idishdan ko'ra plastinkadan tezroq bug'lanadi?
1. Agar idish suv bilan uzoq vaqt tursa, uning devorlarida nima hosil bo'ladi?
2. Bu pufakchalarda nima bor?
3. Pufakchalar yuzasi ham suyuqlikning yuzasi. Pufakchalar ichidagi sirtdan nima bo'ladi?
Jarayonlarni solishtiring bug'lanish va qaynatish
bug'lanish
1. Suyuqlikning qaysi qismida bug'lanish sodir bo'ladi?
2. Bug'lanish jarayonida suyuqlik haroratida qanday o'zgarishlar yuz beradi?
3. Bug‘lanish jarayonida suyuqlikning ichki energiyasi qanday o‘zgaradi?
4. Jarayonning tezligi nimaga bog'liq?
Kengayish paytida gaz va bug'ning ishi
1. Nima uchun choynakda suv qaynayotganda uning qopqog'i ba'zan chayqaladi?
2. Choynak qopqog'ini bug 'itarib yuborsa, u nima qiladi?
3. Qopqoq sakrab tushganda qanday energiya o'zgarishlari sodir bo'ladi?
Quruq muz
Ko'mir yoqilganda, u yarim
Bu issiq emas, aksincha sovuq. Buning uchun qozonlarda ko'mir yoqiladi, hosil bo'lgan tutun tozalanadi va unda ushlanadi karbonat angidrid. U 7*10 6 Pa bosimgacha sovutiladi va siqiladi. Bu chiqadi suyuq karbonat angidrid. U qalin devorli silindrlarda saqlanadi.
Kran ochilganda suyuq karbonat angidrid keskin kengayadi va soviydi va aylanadi qiyin
Men karbonat angidridni puflayman - "quruq muz".
Issiqlik ta'sirida quruq muz parchalari suyuqlik holatini chetlab o'tib, darhol gazga aylanadi.
qattiq holatda bo'lishi mumkin emas
da t 0 0 C dan yuqori.
Ingliz fizigi Bridgman
shunday dedi bosim ostida suv p ~
2*10 9 Pa mustahkam bo'lib qoladi hatto bilan
t = 76 0 C. Bu "go-" deb ataladi.
issiq muz - 5 ". Siz uni olmaysiz
Iltimos, ushbu navning xususiyatlari haqida
Muzning xususiyatlari bilvosita o'rganildi.
"Issiq muz" suvdan zichroqdir (1050
kg/m 3), u suvga botadi.
Bugungi kunda 10 dan ortiq turli xil
ajoyib muz manzaralari
