Lub ntsiab lus tseem ceeb ntawm kev kawm cov thermodynamics ntawm cov pa roj yog qhov hloov pauv hauv cov xeev thermodynamic. Raws li qhov tshwm sim ntawm cov kev hloov pauv no, cov roj tuaj yeem ua haujlwm thiab khaws cia lub zog sab hauv. Cia peb kawm nyob rau hauv tsab xov xwm hauv qab no sib txawv thermodynamic hloov nyob rau hauv ib tug zoo tagnrho roj. Kev saib xyuas tshwj xeeb yuav raug them rau kev kawm cov duab ntawm cov txheej txheem isothermal.
Ideal gases
Kev txiav txim los ntawm lub npe, peb tuaj yeem hais tias 100% cov roj zoo tagnrho tsis muaj nyob hauv qhov xwm txheej. Txawm li cas los xij, ntau yam khoom siv tiag tiag txaus siab rau lub tswv yim no nrog qhov tseeb.
Cov roj zoo tagnrho yog cov roj uas muaj kev cuam tshuam ntawm nws cov khoom thiab lawv qhov ntau thiab tsawg tuaj yeem tsis quav ntsej. Ob qho xwm txheej tsuas yog txaus siab yog tias lub zog kinetic ntawm cov molecules yuav ntau dua li lub zog muaj peev xwm ntawm cov ntawv cog lus ntawm lawv, thiab qhov kev ncua deb ntawm cov molecules yuav loj dua li qhov me me.
Txhim kho qhov twgYog tias cov pa roj hauv kev kawm zoo tagnrho, koj tuaj yeem siv txoj cai yooj yim ntawm tus ntiv tes xoo: yog tias qhov kub thiab txias hauv qhov system yog siab dua chav tsev, qhov siab tsis txawv ntawm atmospheric siab lossis tsawg dua li nws, thiab cov molecules uas ua rau lub cev. yog chemically inert, ces cov roj yuav zoo tagnrho.
Main Law
Peb tab tom tham txog qhov zoo tshaj plaws roj sib npaug, uas tseem hu ua Clapeyron-Mendeleev txoj cai. Qhov kev sib npaug no tau sau tseg nyob rau hauv 30s ntawm lub xyoo pua XIX los ntawm Fabkis tus engineer thiab physicist Emile Clapeyron. Ob peb xyoos tom qab, tus kws tshuaj Lavxias teb sab Mendeleev tau coj nws mus rau nws daim ntawv niaj hnub. Qhov kev sib npaug no zoo li qhov no:
PV=nRT.
Nyob rau sab laug ntawm qhov sib npaug yog cov khoom ntawm siab P thiab ntim V, nyob rau sab xis ntawm qhov sib npaug yog cov khoom kub T thiab tus nqi ntawm cov khoom n. R yog universal gas tas li. Nco ntsoov tias T yog qhov ntsuas kub, uas ntsuas hauv Kelvins.
Txoj cai Clapeyron-Mendeleev thawj zaug tau txais los ntawm cov txiaj ntsig ntawm cov kev cai roj av dhau los, uas yog, nws tsuas yog ua raws li kev sim hauv paus. Nrog rau txoj kev loj hlob ntawm niaj hnub physics thiab lub kinetic txoj kev xav ntawm cov kua, lub zoo tagnrho gas equation yuav muab tau los ntawm kev txiav txim siab tus cwj pwm microscopic ntawm cov khoom ntawm lub system.
Isothermal txheej txheem
Txawm hais tias cov txheej txheem no tshwm sim hauv cov pa roj, kua lossis cov khib nyiab, nws muaj qhov txhais tau meej heev. Kev hloov pauv isothermal yog kev hloov pauv ntawm ob lub xeev uas qhov kub ntawm qhov systemkhaws cia, uas yog, tseem tsis hloov. Yog li ntawd, daim duab ntawm cov txheej txheem isothermal nyob rau hauv lub axes ntawm lub sij hawm (x axis) - kub (y axis) yuav yog kab rov tav.
Hais txog cov roj zoo tagnrho, peb nco ntsoov tias kev hloov pauv isothermal rau nws yog hu ua Boyle-Mariotte txoj cai. Txoj cai no tau tshawb pom los ntawm kev sim. Ntxiv mus, nws tau los ua thawj zaug hauv cheeb tsam no (thib ob ib nrab ntawm lub xyoo pua 17th). Nws tuaj yeem tau txais los ntawm txhua tus tub ntxhais kawm yog tias nws txiav txim siab tus cwj pwm ntawm cov roj hauv lub kaw lus kaw (n=const) ntawm qhov kub thiab txias (T=const). Siv qhov sib npaug ntawm lub xeev, peb tau txais:
nRT=const=>
P V=const.
Qhov kev sib npaug kawg yog txoj cai Boyle-Mariotte. Hauv phau ntawv physics, koj tuaj yeem pom daim ntawv sau no:
P1 V1=P2 V 2.
Lub sijhawm hloov pauv ntawm isothermal xeev 1 mus rau lub xeev thermodynamic 2, cov khoom ntim thiab lub siab tseem nyob tas li rau lub kaw lus kaw.
Txoj cai kawm hais txog qhov sib txawv ntawm qhov sib txawv ntawm qhov txiaj ntsig ntawm P thiab V:
P=const / V.
Qhov no txhais tau hais tias daim duab ntawm cov txheej txheem isothermal hauv cov roj zoo tagnrho yuav yog qhov nkhaus hyperbola. Peb qhov hyperbolas tau pom hauv daim duab hauv qab no.
Txhua tus yog hu ua isotherm. Qhov siab dua qhov kub hauv qhov system, qhov deb ntawm qhov sib koom axes lub isotherm yuav yog. Los ntawm daim duab saum toj no, peb tuaj yeem txiav txim siab tias ntsuab sib haum rau qhov kub siab tshaj plaws hauv lub cev, thiab xiav mus rau qhov qis tshaj plaws, muab cov khoom ntawm tag nrho peb.systems yog tib yam. Yog hais tias tag nrho cov isotherms nyob rau hauv daim duab yog tsim rau tib qhov kub thiab txias, qhov no txhais tau hais tias lub ntsuab nkhaus sib haum mus rau lub loj tshaj plaws system nyob rau hauv cov nqe lus ntawm cov khoom.
Hloov pauv lub zog sab hauv thaum lub sijhawm txheej txheem isothermal
Nyob rau hauv physics ntawm zoo tagnrho gases, lub zog sab hauv yog to taub raws li lub zog kinetic txuam nrog kev sib hloov thiab txhais lus ntawm cov molecules. Los ntawm txoj kev xav kinetic nws yooj yim kom tau txais cov qauv hauv qab no rau lub zog sab hauv U:
U=z / 2nRT.
Qhov twg z yog tus lej ntawm cov qib ntawm kev txav dawb ntawm cov molecules. Nws txawv ntawm 3 (monatomic gas) mus rau 6 (polyatomic molecules).
Nyob rau hauv rooj plaub ntawm cov txheej txheem isothermal, qhov kub thiab txias tseem nyob tas li, uas txhais tau hais tias tsuas yog vim li cas rau kev hloov pauv hauv lub zog sab hauv yog qhov tawm lossis tuaj txog ntawm cov khoom ntawm cov teeb meem hauv lub cev. Yog li, hauv cov kaw lus kaw, thaum lub sijhawm hloov pauv isothermal hauv lawv lub xeev, lub zog sab hauv tau txais kev cawmdim.
Isobaric thiab isochoric txheej txheem
Ntxiv rau txoj cai Boyle-Mariotte, muaj ob txoj cai roj av ntxiv uas tau tshawb pom los ntawm kev sim. Lawv dais cov npe ntawm Fabkis Charles thiab Gay-Lussac. Ua lej, lawv sau li no:
V / T=const thaum P=const;
P / T=const thaum V=const.
Charles txoj cai hais tias thaum lub sijhawm isobaric txheej txheem (P=const) lub ntim nyob ntawm linearly ntawm qhov kub thiab txias. Gay-Lussac txoj cai qhia txog kev sib raug zoo ntawm lub siab thiab qhov kub thiab txias ntawm isochorickev hloov pauv (V=const).
Los ntawm qhov muab qhov sib npaug nws ua raws li cov duab ntawm isobaric thiab isochoric kev hloov pauv txawv ntawm cov txheej txheem isothermal. Yog hais tias lub isotherm muaj cov duab ntawm ib tug hyperbola, ces lub isobar thiab isochore yog cov kab ncaj.
Isobaric-isothermal txheej txheem
Thaum xav txog cov kev cai lij choj roj, qee zaum tsis nco qab tias, ntxiv rau cov txiaj ntsig ntawm T, P thiab V, tus nqi ntawm n hauv txoj cai Clapeyron-Mendeleev kuj tuaj yeem hloov pauv. Yog tias peb kho qhov siab thiab kub, ces peb tau txais qhov sib npaug ntawm isobaric-isothermal hloov:
n / V=const thaum T=const, P=const.
Txoj kev sib raug zoo ntawm tus nqi ntawm cov khoom thiab ntim qhia tau hais tias nyob rau hauv tib yam kev mob, cov roj sib txawv uas muaj cov khoom sib npaug sib npaug. Piv txwv li, nyob rau hauv ib txwm muaj xwm txheej (0 o C, 1 cua), qhov ntim ntawm cov pa roj yog 22.4 litres. Txoj cai txiav txim yog hu ua Avogadro txoj cai. Nws underlies D alton txoj cai ntawm kev sib xyaw roj zoo tagnrho.
