Txhua tus neeg hauv nws lub neej ntsib lub cev uas nyob hauv ib qho ntawm peb lub xeev ntawm qhov teeb meem. Lub xeev yooj yim tshaj plaws ntawm kev sib sau los kawm yog roj. Nyob rau hauv tsab xov xwm, peb yuav xav txog lub tswv yim ntawm ib tug zoo tagnrho roj, muab qhov sib npaug ntawm lub xeev ntawm lub system, thiab kuj them ib co xim rau cov lus piav qhia ntawm qhov kub thiab txias.
Gas state of matter
Txhua tus tub kawm ntawv muaj lub tswv yim zoo txog lub xeev twg lawv tab tom tham txog thaum lawv hnov lo lus "gas". Lo lus no tau nkag siab tias yog lub cev uas muaj peev xwm tuav tau txhua qhov ntim muab rau nws. Nws tsis tuaj yeem khaws nws cov duab, vim tias nws tsis tuaj yeem tiv taus txawm tias lub zog sab nraud me ntsis. Tsis tas li ntawd, roj tsis khaws ntim, uas txawv nws tsis yog los ntawm cov khib nyiab, tab sis kuj los ntawm cov kua.
Zoo li kua, roj yog cov kua dej. Nyob rau hauv tus txheej txheem ntawm kev txav ntawm cov khoom hauv lub cev hauv cov pa roj, qhov kawg impede no tsab ntawv tsa suab. Lub zog tshwm sim yog hu ua tsis kam. Nws tus nqi nyob ntawmKev nrawm ntawm lub cev hauv cov pa.
Cov piv txwv muaj zog ntawm cov pa roj carbon monoxide yog huab cua, cov nkev roj siv rau cov cua sov hauv tsev thiab ua noj ua haus, cov pa roj inert (Ne, Ar) siv los sau cov raj xa hluav taws xob los yog siv los tsim ib qho chaw inert (tsis ua phem, tiv thaiv) ib puag ncig thaum vuam.
Ideal gas
Ua ntej yuav mus rau qhov kev piav qhia ntawm cov kev cai lij choj roj thiab qhov sib npaug ntawm lub xeev, koj yuav tsum nkag siab zoo cov lus nug ntawm seb cov roj zoo tagnrho yog dab tsi. Lub tswv yim no tau qhia hauv molecular kinetic txoj kev xav (MKT). Ib qho roj zoo tagnrho yog cov roj uas ua tau raws li cov yam ntxwv hauv qab no:
- Cov khoom uas tsim nws tsis cuam tshuam nrog ib leeg tsuas yog kev sib tsoo ncaj qha.
- Raws li qhov tshwm sim ntawm kev sib tsoo ntawm cov khoom nrog cov phab ntsa ntawm lub nkoj lossis ntawm lawv tus kheej, lawv lub zog kinetic thiab lub zog tau txais kev cawmdim, uas yog, kev sib tsoo yog suav tias yog qhov elastic.
- Particles tsis muaj qhov ntev, tab sis muaj qhov loj kawg nkaus, uas yog, lawv zoo ib yam li cov ntsiab lus.
Nws yog ntuj uas tsis muaj roj tsis zoo, tab sis tiag. Txawm li cas los xij, txhawm rau daws ntau yam teeb meem, cov kev kwv yees no siv tau thiab siv tau. Muaj ib txoj cai dav dav uas hais tias: tsis hais qhov tshuaj lom neeg li cas, yog tias cov pa roj muaj qhov kub siab tshaj hauv chav tsev kub thiab lub siab ntawm qhov kev txiav txim ntawm atmospheric lossis qis dua, ces nws tuaj yeem suav tias yog qhov zoo tshaj plaws nrog qhov tseeb thiab siv tau los piav qhia. nws.formula ntawm lub zoo tagnrho gas equation ntawm lub xeev.
Clapeyron-Mendeleev law
Kev hloov pauv ntawm cov xeev sib txawv ntawm cov teeb meem thiab cov txheej txheem hauv ib lub xeev tag nrho yog tswj hwm los ntawm thermodynamics. Siab, kub thiab ntim yog peb qhov ntau uas tshwj xeeb txhais tau hais tias txhua lub xeev ntawm cov txheej txheem thermodynamic. Cov mis rau qhov sib npaug ntawm lub xeev ntawm cov roj zoo tagnrho ua ke tag nrho peb ntawm cov khoom no rau hauv ib qho kev sib npaug. Cia peb sau cov qauv no:
PV=nRT
Ntawm no P, V, T - siab, ntim, kub, feem. Tus nqi ntawm n yog tus nqi ntawm cov khoom nyob rau hauv moles, thiab lub cim R qhia lub universal tas li ntawm gases. Qhov kev sib npaug no qhia tau hais tias qhov ntau dua qhov khoom ntawm lub siab thiab ntim, qhov ntau dua yuav tsum yog cov khoom ntawm cov khoom siv thiab kub.
Cov mis rau qhov sib npaug ntawm lub xeev ntawm cov roj hu ua Clapeyron-Mendeleev txoj cai. Xyoo 1834, tus kws tshawb fawb Fab Kis Emile Clapeyron, piav qhia txog qhov kev sim ntawm nws cov thawj coj, tuaj rau qhov sib npaug. Txawm li cas los xij, Clapeyron siv ntau qhov tsis tu ncua, uas Mendeleev tom qab hloov nrog ib qho - universal gas tas li R (8, 314 J / (molK)). Yog li ntawd, nyob rau hauv niaj hnub physics, qhov sib npaug no muaj npe tom qab cov npe ntawm Fabkis thiab Lavxias teb sab kws tshawb fawb.
Lwm daim ntawv sib npaug
Saum toj no, peb tau sau qhov sib npaug ntawm Mendeleev-Clapeyron ntawm lub xeev rau cov roj zoo tagnrho hauv feem ntau txais thiabyooj yim daim ntawv. Txawm li cas los xij, hauv cov teeb meem hauv thermodynamics, ib daim ntawv sib txawv me ntsis feem ntau yuav xav tau. Peb cov qauv ntxiv tau sau hauv qab no, uas ncaj qha ua raws los ntawm cov kab zauv sau:
PV=NkBT;
PV=m/MRT;
P=ρRT/M.
Qhov peb qhov sib npaug no kuj tseem muaj thoob ntiaj teb rau cov roj zoo tagnrho, tsuas yog nyob rau hauv lawv cov khoom xws li huab hwm coj m, molar mass M, ntom ntom ρ thiab tus naj npawb ntawm cov khoom N uas ua rau lub cev tshwm sim. Lub cim kB ntawm no qhia txog Boltzmann tas li (1, 3810-23J/K).
Boyle-Mariotte Law
Thaum Clapeyron kos nws qhov sib npaug, nws tau ua raws li cov cai ntawm roj av uas tau tshawb pom los ntawm kev sim ntau xyoo dhau los. Ib tug ntawm lawv yog Boyle-Mariotte txoj cai. Nws qhia txog cov txheej txheem isothermal nyob rau hauv lub kaw lus kaw, raws li qhov tshwm sim ntawm cov macroscopic tsis xws li siab thiab ntim hloov. Yog hais tias peb muab T thiab n tas mus li nyob rau hauv qhov sib npaug ntawm lub xeev rau ib qho zoo tagnrho roj, ces txoj cai roj yuav ces siv daim ntawv:
P1V1=P2V 2
Qhov no yog txoj cai Boyle-Mariotte, uas hais tias cov khoom ntawm lub siab thiab ntim tau khaws cia thaum lub sijhawm ua haujlwm tsis zoo. Hauv qhov no, qhov txiaj ntsig P thiab V lawv tus kheej hloov.
Yog tias koj npaj P(V) lossis V(P), ces cov isotherms yuav yog hyperbolas.
Charles thiab Gay-Lussac txoj cai
Cov kev cai lij choj no piav qhia txog isobaric thiab isochoriccov txheej txheem, uas yog, xws li kev hloov pauv ntawm lub xeev ntawm cov pa system, nyob rau hauv uas lub siab thiab ntim tau khaws cia, feem. Charles txoj cai tuaj yeem sau ua lej raws li hauv qab no:
V/T=const thaum n, P=const.
Gay-Lussac txoj cai tau sau raws li nram no:
P/T=const thaum n, V=const.
Yog hais tias ob qho tib si sib npaug tau nthuav tawm hauv daim duab, ces peb yuav tau txais cov kab ncaj uas inclined ntawm qee lub kaum sab xis rau x-axis. Hom duab no qhia txog qhov sib npaug ntawm qhov ntim thiab qhov kub thiab txias ntawm qhov siab thiab nruab nrab ntawm qhov siab thiab qhov kub ntawm qhov ntim tas li.
Nco ntsoov tias tag nrho peb txoj cai lij choj tsis suav nrog cov tshuaj lom neeg ntawm cov roj, nrog rau kev hloov pauv ntawm nws qhov teeb meem.
Qhov ntsuas kub tsis txaus
Nyob hauv lub neej txhua hnub, peb tau siv los siv qhov ntsuas kub ntawm Celsius, vim nws yooj yim rau kev piav qhia cov txheej txheem nyob ib puag ncig peb. Yog li ntawd, dej boils ntawm 100 o C thiab khov ntawm 0 o C. Hauv physics, qhov ntsuas no hloov mus rau qhov tsis yooj yim, yog li ntawd, qhov ntsuas qhov ntsuas kub tsis txaus, uas tau qhia los ntawm Tswv Kelvin nyob rau hauv nruab nrab ntawm lub xyoo pua 19th, yog siv. Raws li qhov ntsuas no, qhov ntsuas kub yog ntsuas hauv Kelvin (K).
Nws ntseeg tau tias ntawm qhov kub ntawm -273, 15 o C tsis muaj thermal vibrations ntawm atoms thiab molecules, lawv cov txav mus tom ntej nres kiag li. Qhov ntsuas kub no hauv degrees Celsius sib raug rau qhov xoom hauv Kelvin (0 K). Los ntawm no txhaisLub ntsiab lus ntawm lub cev ntawm qhov kub thiab txias yog raws li nram no: nws yog ib qho kev ntsuas ntawm lub zog kinetic ntawm cov khoom uas tsim teeb meem, piv txwv li, atoms lossis molecules.
Dhau li ntawm lub ntsiab lus ntawm lub cev saum toj no ntawm qhov kub thiab txias, muaj lwm txoj hauv kev los nkag siab qhov ntau. Ib tug ntawm lawv yog cov hais gas txoj cai ntawm Charles. Wb sau rau hauv daim ntawv nram qab no:
V1/T1=V2/T 2=>
V1/V2=T1/T 2.
Qhov kev sib npaug kawg hais tias ntawm qee yam khoom hauv lub cev (piv txwv li, 1 mol) thiab qee qhov siab (piv txwv li, 1 Pa), cov roj ntim tshwj xeeb txiav txim siab qhov kub thiab txias. Hauv lwm lo lus, qhov nce ntawm cov roj ntim raws li cov xwm txheej no tsuas yog ua tau vim qhov nce ntawm qhov kub thiab txias, thiab qhov qis ntawm qhov ntim qhia tau tias txo tus nqi ntawm T.
Nco ntsoov tias, tsis zoo li qhov kub thiab txias, qhov kub tsis tuaj yeem tsis zoo.
Avogadro txoj cai thiab cov roj sib tov
Ntxiv rau cov cai roj av saum toj no, qhov sib npaug ntawm lub xeev rau cov roj zoo tib yam kuj ua rau lub hauv paus ntsiab lus nrhiav tau los ntawm Amedeo Avogadro thaum pib ntawm lub xyoo pua 19th, uas dais nws lub xeem lub npe. Lub hauv paus ntsiab lus no tsim kom muaj qhov ntim ntawm ib qho roj ntawm qhov siab thiab qhov kub thiab txias yog txiav txim siab los ntawm tus nqi ntawm cov khoom hauv lub cev. Cov mis sib raug zoo li no:
n/V=const thaum P, T=const.
Cov lus sau ua rau muaj kev paub zoo hauv cov roj physics D alton txoj cai rau cov roj sib tov. Qhov notxoj cai lij choj hais tias ib nrab siab ntawm cov pa roj hauv qhov sib tov yog txiav txim siab los ntawm nws cov atomic feem.
Piv txwv kev daws teeb meem
Nyob hauv lub nkoj kaw nrog cov phab ntsa uas muaj cov roj zoo tagnrho, vim tias muaj cua sov, lub siab tau nce 3 zaug. Nws yog ib qho tsim nyog los txiav txim siab qhov ntsuas kub kawg ntawm qhov system yog tias nws tus nqi pib yog 25 o C.
Ua ntej, cia peb hloov qhov kub ntawm degrees Celsius rau Kelvin, peb muaj:
T=25 + 273, 15=298, 15 K.
Vim cov phab ntsa ntawm lub nkoj yog nruj, cov txheej txheem cua sov tuaj yeem suav tias yog isochoric. Rau qhov no, peb siv txoj cai Gay-Lussac, peb muaj:
P1/T1=P2/T 2=>
T2=P2/P1T 1.
Yog li, qhov ntsuas kub kawg yog txiav txim siab los ntawm cov khoom ntawm qhov sib piv siab thiab qhov pib kub. Hloov cov ntaub ntawv rau hauv kev sib npaug, peb tau txais cov lus teb: T2=894.45 K. Qhov kub no sib raug rau 621.3 o C.
