Politropik jarayon
.
Gaz issiqlik sig’imi o’zgarmasdan kechadigan jarayon
politropik jarayon deb ataladi.. Politropik jarayon yuqorida keltirilgan
jarayonlarning umumiy ko’rinishi hisoblanadi.
Dalton qonuni
.
Ideal gazlar aralashmasi bosimi alohida gazlar partsial
bosimlarining yig‘indisiga teng bo‘ladi, ya’ni
n
P
P
P
P
P
...
3
2
1
bu yerda
P
1
, P
2
, P
3
,….P
n
– alohida gazlarning partsial bosimlaridir.
Agar
2
1
.
P
P
P
ar
bo’lsa,
2
2
1
1
.
m
m
ar
bo’ladi.
Gazlar aralashmasi bosimi:
2
2
1
1
2
2
1
1
.
m
m
V
RT
V
RT
m
V
RT
m
P
ar
3. Ideal gazning holat tenglamasi
Ideal gaz qonunlariga asosan ma’lum massali gaz holati uning uchta termodinamik
parametri bilan belgilanadi;
P
- bosim,
V
- hajm va
T
– temperatura.
Bu parametrlar bir-biri bilan
holat tenglamasi
deb ataladigan aniq
bog‘lanishga ega:
0
)
,
,
(
T
V
P
f
bu yerda uchta o‘zgarvuchilardan biri qolgan ikkitasining funksiyasidir.
Boyl - Mariott va Gey - Lyussak qonunlarini umumlashtirib fransuz fizigi
Klapeyron ideal gazning holatlar tenglamasini keltirib chiqardi.
5
Masalan, ma’lum massali gaz
T
1
temperaturada
V
1
hajmni egallagan bo‘lib,
P
1
bosimga ega bo‘lsin. Shu gaz boshqa holatda
P
2,
V
2,
T
2
termodinamik
parametrlarga ega bo‘ladi (5
- rasm
).
5 - rasm. Termodinamik tizimni izotermik jarayondan izoxorik jarayonga o‘tishi
Gaz 1 - holatdan 2 - holatga ikki xil jarayon orqali o‘tadi, deb hisoblaymiz:(1 - 1
)–
izotermik va (1
- 2) – izoxorik jarayonlar orqali.
Boyl-Mariott va Gey-Lyussak qonunlariga asosan quyidagiga ega bo‘lamiz:
(7.7)
parametrni qisqartirsak,
2
2
2
1
1
1
T
V
P
T
V
P
ga ega bo‘lamiz.
1 - va 2 - holatlar ixtiyoriy olingani uchun, berilgan massali gaz uchun
PV
/
T
nisbat doimiy bo‘ladi:
const
R
T
PV
(7.8)
bu ifoda
Klapeyron tenglamasi
deb ataladi. Bu yerda
R
– gaz doimiysidir .
Normal sharoitlardagi (
,
0
15
,
273
0
0
C
K
T
Pa
P
101325
0
) hajm quyidagicha
ifodalanadi:
mol
m
V
3
3
10
41
,
22
Universal gaz doimiysi:
mol
grad
J
T
V
P
R
31
,
8
273
10
4
.
22
10
013
,
1
3
5
0
0
Klapeyron va Avogadro tenglamalarini umumlashtirib,μ bir molyar hajm
V
μ
uchun quyidagi ifodaga ega bo‘lamiz:
RT
PV
(7.9)
Mendeleyev-Klapeyron tenglamasi. Mendeleyev Boyl-Mariott, Gey-Lyussak va
Sharl qonunlarini Avogadro qonuni bilan birlashtirdi. Bu qonunlarni
birlashtiruvchi
tenglama
Mendeleyev-Klapeyron
tenglamasi
deyiladi
va
quyidagicha ifodalanadi:
RT
m
PV
(7.10)
(7.10) ifoda gaz holatini belgilovchi 5 ta fizik kattaliklarni bip-biri bilan bog’laydi,
bular: bosim, hajm, temperatura, massa va molyar massa.
2
1
1
1
V
P
V
P
2
1
2
1
T
T
P
P
1
P
6
Моддамиқдори
:
(mol) – massasi grammlarda son jihatdan nisbiy massaga teng
bo’lgan modda miqdoridir.
m
v
Mol
– Avogadro soniga (N
A)
ega bo’lgan zarrachalar modda miqdori.
N
A
=6,02·10
23
mol
-1
–
Avogadro soni.
Molyar massa
(μ) – bir mol moddaning massasidir:
m
Masalalar yechishda elementlarning nisbiy molekulyar massasi
M
qiymati
Mendeleyev davriy jadvalidan olinadi va molyar massa
μ
quyidagi formuladan
topiladi:
mol
kg
M
3
10
Gazlar aralashmasi uchun Mendeleyev-Klapeyron tenglamasi:
RT
m
m
m
PV
3
3
2
2
1
1
K
J
N
R
k
A
/
10
38
,
1
23
ga teng bo‘lgani uchun (7.9) ifodani quyidagi ko‘rinishda qayta yozish mumkin:
nkT
V
T
kN
V
RT
P
m
A
m
bu yerda
k
T– bitta molekulaning issiqlik harakati energiyasi,
n
– gaz
molekulalarining konsentratsiyasidir.
Shunday qilib, gazlarning holat tenglamasi:
nkT
P
(7.11)
dan iborat va undan ko‘rinib turibdiki, ideal gazning bosimi berilgan
temperaturada gaz molekulalarining konsentratsiyasiga to‘g‘ri proporsional ekan.
Avogadro qonuni
: Istalgan gazning bir moli, temperatura va bosim bir xil
bo’lganda, bir xil hajmga ega bo’ladi.
Normalsharoitlarda 1
m
3
hajmni egallagan gaz
molekulalari
soni
Loshmidt
soni
deb ataladi va quyidagiga teng bo‘ladi:
1
25
0
0
10
68
,
2
m
kT
P
N
L
4. Molekulyar-kinetiknazariyasiningasosiytenglamasi
Gazning bosimi, hajmi va uning molekulalari lgarilanma harakatining
kinetic energiyasi orasidagi bog’lanishni aniqlaydigan muhim tenglama
hisoblanadi. Molekulyar - kinetik nazariyaning asosiy tenglamasini keltirib
chiqarish uchun, bir xil atomli ideal gazni olamiz.
T
temperaturada gaz joylashgan idish devoridan
S
elementar yuzani
ajratamiz va bu yuzaga ta’sir etayotgan bosimni hisoblashga harakat qilamiz
(
6- rasm
).
Yuzaga perpendikulyar harakat qilayotgan molekulalar har bir urilganda
yuzaga quyidagicha impuls beradi:
7
0
0
0
2
)
(
m
m
m
bu yerda
m
0
– molekula massasi,
– uning tezligi.
t
vaqt ichida
S
yuzaga asosi
S
va balandligi
t
bo‘lgan silindr hajmida
joylashgan molekulalargina yetib kelishi mumkin. Ushbu molekulalar soni
n
S
t
ga teng, bu yerda
n
– molekulalar konsentratsiyasi. Ammo, real
sharoitlarda,
S
yuzaga molekulalar, har xil burchak ostida kelib uriladi va har xil
tezliklarga ega bo‘ladi, uning ustiga har bir to‘qnashishda molekulalar tezligi
o‘zgarib turadi.
Dostları ilə paylaş: |