3. . Пуазейль заңы.

Бұл әдіс жұқа капиллярдағы сұйықтың ламинар ағысына негізделген, мұндағы тұтқырлық:

 -капиллярдың ұзындығы, V-капиллярдың көлемі, R –радиусы, P-сұйықтың қысымы, t – уақыт

14- дәріс

Молекулалық физика

Бойль – Мариотта заңы (изотерма)

T = const V = f (P)

Берілген газ массасы үшін тұрақты температурада оның қысымы көлеміне кері пропорционал өзгнерді:

P₁ \ P₂ = V₂ \ V₁ PV = Const

T₁ < T₂ <T₃

Гей- Люссак заңы (изобара)

P = Const

Берілген газ массасы үшін қысымы тұрақты болғанда газ көлемі (V) оның температурасына сызықты тәуелді өзгереді: V = V₀ (1 + αt);

α - Газдың көлемдік термиялық ұлғаюының коэфиценті

Шарль заңы (изохора)

V = Const

Берілген газдың массасы үшін көлем тұрақты болғанда

P = P₀ (1 + α_pt)

P₀ – 0⁰C Газ қысымы

α_p - Газ қысымының термиялық коэфиценті

α_v = α_p = α = α = 1 \ 273.5 K = 0.00367 K^-1

T = t⁰ + 1 \ α = t + 273⁰;

V \ T = Const (изобара)

P \ T = Const (изохора)

Қалыпты жағдайда P = 10⁵ Па, T = 273⁰K көлемі барлық газдар үшін V = 22.4 * 10^-3м³\моль. Әр түрлі заттардың бір мольдегі молекулалар саны N_A = 6.022 * 10²³ моль^-1

Дальтон заңы

Идеал газдар қоспасының қысымы сол қоспаны құрайтын газдардың пропорционал қысымдарының қоспасына тең.

P = P₁ + P₂ + P₃ +… +P_n

Клапейрон – Менделеев теңдеуі

P₀ V₀ T₀ - Алғашқы күйі

P₁ V₁ T₁ - Соңғы күйі

Изобара процесі болатын соңғы өзгерісі

P₀ = Const T₀ → T₁ қыздырамыз

V₀ → V₁ жетеді

Изобара процесі болатын

V` = V₀ (T₁ \ T₀)

Соңғы өзгерісі

T = Const

P₀ → P₁ өзгерсе

V₀ →V₁ ұлғаяды

Изотерма болатын

V` = P ₁ (V₁ \ P₀)

Сол жақтары тең болғанда оң жақтары да тең болады

V₀ (T₁` \ T₀ ) = P₁ (V₁ \ P₀);

P₀ V₀ \ T₀ = P₁ V₁ \ T₁

Сонымен, берілген газ массасы үшін газ күйінің өзгерісін көрсететін шама

PV \ T = Const болады (Клайперон теңдеуі)

Қ.ж 0⁰C = t; P = 10⁵ Па болса ол кез келген газдың 1 молінің көлемі V = 22.4 * 10^-3м³ блады.

PV \ T = R; PV = RT;

V_μ = 22.4 * 10^-3м³ \ моль;

T = 273⁰K;

R = 10⁵ * 22.4 * 10^-3 \ 273^{0 =} 8.31 Дж \ моль * К;

PV₀ = RT; V_μ = V₀ *m \ μ;

P V_μ = m \ μ RT;

12 дәріс

Универсал газ тұрақтысы

1 моль газ

P = Const Сыртқы қысым газ қысымына тең

Газды 1º K қыздырса, көлем ұлғаяды, h - биіктікке көтеріледі

P = F \ S Қысым куші \Ауданы

Қысым күші: F = P \ S`

Газдың сырқы жұмысы

A = F h = p S` h

Δ V = S h - Газ көлемінің өсімшесі

A = p ∆V - Ұлғаю жұмысы

Алғашқы күйін сипаттайтын теңдеу

PV = RT

PV₁ = R(T + 1); PV₁ = RT + R

P (V₁ - V) = R

P∆ = R

A = R

Универсал газ тұрақтысы істелген жұмысқа тең. У.Г.Т. 1 моль газды 1º K қыздыру үшін кеткен изобаралық жұмысқа теңестіру керек.

Молекула – Кинетикалық теория

l - Куб тәрізді ыдыста

n - Молекула бар

n\3 - Бөлігі 1 – 1` параллель

n\3 - Бөлігі 2 – 2` параллель

mv – (-mv) = 2mv →Қозғалыс мөлшері қабырғаға соғылып кері қайтады.

Нормаль

Қабырғаға тартылатын әсер етуші күш импульстің шамасы fΔt = 2mv

f - Соғу күші, Δt - соғу уақытына Ньютонның 3 – заңы бойынша, соқтығысу кезінде қабарғаға нормаль бойымен бағатталған 2mv импульс алады.

Журу жолы 2l екі соғылу арасындағы уақытты Δt = 2l \ v

F = 2mv \ dt = 2mv \ 2l \ v = mv² \ l

Соғу күшінің орташа мәні: v1, v_2, v_3, ...v_n - Жылдамдықтары әр турлі m₁, m₂, m₃, ... m_n - массалары бірдей. Қарама – қарсы қабырғалар арасындағы F – молекулалар

F = 1\3 (mv₁² \ l + mv₂² + ... + mv_n² \ l )

Молекулалар саны

n - Көбейтсек және бөлсек

F = 1 \ 3 * mn \ l * v₁² + v₂² + ... + v_n² \ n;

v₁² + v₂² + ... + v_n² \ n = C² - Молекулаларда жылдамдықтың орташа мәні

F = x \ 3 * mn \ l * C²; S = l²

F \ S = 1\3 * mn \ l³ C² = 1\3 n \ V * mc²

P = F \ S - Газға түсірілетін қысым

n₀ = n \V Бірлік көлемдегі молекулалар саны

P = 1\3 n₀ mc²

Қысым → көлем бірлігіндегі молекулалар санымен массасы жылдамдығының квадратымен анықталады

P = 2\3 n₀ * mc² \ 2;

P = 2\3 n₀ * W - Газдардың кинетикалық теориясының негізгі жормуласы

W - Орташа кинетикалық энергия

1 моль газ көлемі V болса онда бірлік көлемдегі газ молекулалар саны

n₀ = N_A \ V;

P = 2\3 N_A \ V * W;

1 моль газ ушін газ күйінің теңдеуі пайдаланылады: PV = RT;

T = 2\3 N_A \ R * W

Орташа кинетикалық энергияы

W = 3\2 R \ N_A * T;

K = R \ N_A = 8.31 Дж \ моль * К \ 6,023 * 10²³ моль^-1 = 1.38 * 10^-23 ДЖ \ К

Больцман тұрақтысы:

W = 3\2 K T

Ілгерімелі қозғалыстың кинетикалық энергиясы тек температураға байланысты T = 0, W = 0, mc² \ 2 = 0, c² = 0

P = 2\3 n₀ * W = 2\3 n₀ * 3\2 KT = n₀ * KT;

Газ қысымы молекула концентрациясына абсолют температурасына тура пропорционал: P = 10⁵ Па, T = 273ºK

V = 1м³; n₀ = P \ KT = 2.7 * 10²⁶ см ^-3 молекула болады.

Адиабата

PV бөлеміз

интегралдаймыз

мұндағы

Адиабаталық сығылу кезінде оның қысымы өседі. Температурасы артады.

Адиабаталық ұлғаю кезінде газдың температурас төмендейді газ қысымы изотермаға қарағанда тез төмендейді.