Doimiy haroratda gaz egallagan hajm uning bosimiga teskari proportsionaldir.

Robert Boyl ilm-fan bo'sh vaqtlarini uni o'rganishga bag'ishlagan juda badavlat odamlar bo'lgan o'tgan davrning o'g'li, janob olimning yorqin namunasidir. Boylning ko'pgina tadqiqotlari bunga ishora qiladi zamonaviy tasnifi kimyoviy tajribalar toifasiga, garchi u o'zini o'ylagan bo'lsa ham tabiat faylasufi(nazariy fizik) va tabiatshunos(eksperimental fizik). Ko'rinishidan, u dunyodagi birinchi havo nasoslaridan birining dizaynini ko'rgandan so'ng, gazlarning xatti-harakati bilan qiziqdi. Ikki tomonlama havo-vakuum nasosining yana bir takomillashtirilgan versiyasini loyihalashtirib, qurib, u o'zining yangi apparati ulangan muhrlangan idishdagi gaz bosimining ko'tarilishi va pasayishi gazlarning xususiyatlariga qanday ta'sir qilishini o'rganishga qaror qildi. Boyl iste'dodli eksperimentator bo'lgan holda, ayni paytda o'sha davr uchun juda yangi va g'ayrioddiy qarashlarga amal qildi, fan faqat spekulyativ va falsafiy konstruktsiyalarga asoslanmasligi kerak, deb empirik kuzatishlardan kelib chiqishi kerak deb hisobladi.

Boylning formulasida qonun tom ma'noda shunday yangradi: "Ta'siri ostida tashqi kuch gaz elastik siqiladi va u yo'q bo'lganda u kengayadi, chiziqli siqilish yoki kengayish esa gazning elastik kuchiga proportsionaldir. Tasavvur qiling-a, siz shishgan balonni siqib chiqaryapsiz. Havo molekulalari orasida etarli bo'sh joy mavjud bo'lganligi sababli, siz balonni bir oz kuch qo'llash va ba'zi ishlarni bajarish, ichidagi gaz hajmini kamaytirish orqali osongina siqib qo'yishingiz mumkin. Bu gaz va suyuqlik o'rtasidagi asosiy farqlardan biridir. Masalan, suyuq suv to'pida molekulalar mahkam o'ralgan, go'yo to'p mikroskopik granulalar bilan to'ldirilgan. Shuning uchun suv, havodan farqli o'laroq, elastik siqilishga yordam bermaydi. (Agar menga ishonmasangiz, suv bilan toʻldirilgan shishaning boʻyniga mahkam oʻrnatilgan tiqinni tiqingacha surib koʻring.) Boyl qonuni Charlz qonuni bilan birgalikda ideal gaz holati tenglamasining asosini tashkil etdi.

J.Trefil uni “Boyl qonuni” deb ataydi, lekin biz rus an’analarida qabul qilingan qonun nomini afzal ko‘rdik. — Eslatma. tarjimon.

Shuningdek qarang:

Robert Boyl, 1627-91

Ingliz-irland fizigi va kimyogari. Irlandiyaning Lismor qal'asida tug'ilgan, qirolicha Yelizaveta davrining mashhur sarguzashtchisi Kork grafining o'n to'rtinchi farzandi. Imtiyozli Eton maktabini tugatgandan so'ng, u "yosh janoblar" orasida birinchi talabalardan biri bo'lgan u Evropa qit'asi bo'ylab uzoq sayohatga chiqdi va shu vaqt ichida Jeneva universitetida o'qishni davom ettirdi. 1648 yilda vataniga qaytib, u xususiy laboratoriya jihozladi va uning asosida fizik-kimyoviy tadqiqotlar bilan shug'ullanadi. 1658 yilda u Oksfordga ko'chib o'tdi, u erda Robert Xuk uning talabasi va laboranti bo'ldi ( sm. Huk qonuni), Qirollik jamiyatining bo'lajak ilmiy kotibi. Aytgancha, Boyl yosh Oksford olimlari doirasidan chiqqan Qirollik jamiyatining asoschilaridan biri va hammuassisi edi. Sarflangan butun chiziq kashshof kimyoviy tajribalar, shu jumladan kislotalar va asoslarning xususiyatlarini batafsil o'rganish bo'yicha tajribalar. Ba'zi ma'lumotlarga ko'ra, u birinchi bo'lib mavjudlik gipotezasini ilgari surgan kimyoviy elementlar. U havo yonish va nafas olish uchun zarur ekanligini isbotladi. Ilm-fan sohasida o'qishdan tashqari, u Sharqiy Hindiston kompaniyasining hammuassisi va aktsiyadori bo'lgan va Britaniya imperiyasining sharqiy koloniyalari aholisini xristian diniga o'tkazish umidida faol missionerlik bilan shug'ullangan.

Asosiy qonunlar ideal gazlar aviatsiya texnikasi, samolyot dvigatellari uchun konstruktiv va texnologik hujjatlarni ishlab chiqish jarayonida bir qator muhandislik-texnik muammolarni hal qilish uchun texnik termodinamikada foydalaniladi; ularni ishlab chiqarish va ishlatish.

Bu qonunlar dastlab eksperimental tarzda olingan. Keyinchalik ular jismlar tuzilishining molekulyar-kinetik nazariyasidan olingan.

Boyl qonuni - Mariotte ideal gaz hajmining doimiy haroratdagi bosimga bog'liqligini o'rnatadi. Bu bog'liqlikni ingliz kimyogari va fizigi R. Boyl 1662 yilda gazning kinetik nazariyasi paydo bo'lishidan ancha oldin chiqargan. 1676 yilda Boyldan qat'i nazar, xuddi shu qonun E. Mariotte tomonidan kashf etilgan. Ushbu qonunni 1662 yilda o'rnatgan ingliz kimyogari va fizigi Robert Boyl (1627 - 1691) va 1676 yilda ushbu qonunni o'rnatgan frantsuz fizigi Edme Mariotte (1620 - 1684) qonuni: ideal gazning berilgan massasi hajmi va uning bosimining mahsuloti doimiy haroratda doimiydir yoki.

Qonun Boyl-Mariotte deb nomlanadi va buni bildiradi doimiy haroratda gaz bosimi uning hajmiga teskari proportsionaldir.

Ma'lum bir gaz massasining doimiy haroratida bizda bo'lsin:

V 1 - bosimdagi gaz hajmi R 1 ;

V 2 - bosimdagi gaz hajmi R 2 .

Keyin qonunga ko'ra yozishimiz mumkin

Ushbu tenglamada o'ziga xos hajmning qiymatini qo'yish va bu gazning massasini olish T= 1kg, biz olamiz

p 1 v 1 =p 2 v 2 yoki pv= const .(5)

Gazning zichligi uning o'ziga xos hajmining o'zaro nisbati:

u holda (4) tenglama shaklni oladi

ya'ni gazlarning zichligi ularning mutlaq bosimlariga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. (5) tenglamani Boyl-Mariott qonunining yangi ifodasi sifatida ko'rib chiqish mumkin, uni quyidagicha shakllantirish mumkin: Bir xil ideal gazning turli holatlari uchun, lekin bir xil haroratda ma'lum bir massasi bosimi va solishtirma hajmining mahsuloti doimiy qiymatdir..

Bu qonunni gazlarning kinetik nazariyasining asosiy tenglamasidan osongina olish mumkin. (2) tenglamada birlik hajmdagi molekulalar sonini nisbat bilan almashtirish N/V (V berilgan gaz massasining hajmi, N hajmdagi molekulalar soni) olamiz

Chunki ma'lum bir gaz massasi uchun miqdorlar N Va β doimiy, keyin doimiy haroratda T=const gazning ixtiyoriy miqdori uchun Boyl-Mariott tenglamasi ko'rinishga ega bo'ladi

pV = const, (7)

va 1 kg gaz uchun

pv = const.

Koordinatalar tizimida grafik tasvirlash R – v gaz holatining o'zgarishi.

Masalan, 1 m 3 hajmli berilgan gaz massasining bosimi 98 kPa ga teng, u holda (7) tenglamadan foydalanib, biz hajmi 2 m 3 bo'lgan gazning bosimini aniqlaymiz.

Hisob-kitoblarni davom ettirib, biz quyidagi ma'lumotlarni olamiz: V(m 3) 1 ga teng; 2; 3; 4; 5; 6; mos ravishda R(kPa) 98 ga teng; 49; 32,7; 24,5; 19,6; 16.3. Ushbu ma'lumotlarga asoslanib, biz grafik tuzamiz (1-rasm).

Guruch. 1. Ideal gaz bosimining at hajmiga bog'liqligi

doimiy harorat

Olingan egri chiziq giperbola bo'lib, doimiy haroratda olinadi, izoterm, doimiy haroratda sodir bo'ladigan jarayon esa izotermik deyiladi. Boyl-Mariotte qonuni taxminiy va juda yuqori bosim va past haroratlarda issiqlik muhandislik hisob-kitoblari uchun qabul qilinishi mumkin emas.

Gey-L u s a ka qonuni ideal gaz hajmining doimiy bosimdagi haroratga bog'liqligini aniqlaydi. (Ushbu qonunni birinchi marta 1802 yilda o'rnatgan frantsuz kimyogari va fizigi Jozef Lui Gey-Lyusak (1778 - 1850) qonuni: doimiy bosimdagi ideal gazning berilgan massasining hajmi harorat oshishi bilan chiziqli ravishda ortadi, ya'ni , o'ziga xos hajm qayerda; b - 1 o C ga 1/273,16 ga teng hajmning kengayish koeffitsienti.) Qonun 1802 yilda fransuz fizigi va kimyogari Jozef Lui Gey-Lyusak tomonidan o'rnatilgan bo'lib, uning nomi nomini oldi. Gazlarning termal kengayishini eksperimental ravishda o'rganar ekan, Gey-Lyussak doimiy bosimda qizdirilganda barcha gazlarning hajmlari deyarli teng ravishda oshishini aniqladi, ya'ni harorat 1 ° C ga oshishi bilan ma'lum bir gaz massasining hajmi ortadi. Bu massa gaz 0 ° C da egallagan hajmning 1/273 qismiga teng.

Isitish paytida hajmning bir xil qiymatga 1 ° C ga oshishi tasodifiy emas, balki Boyl-Mariott qonunining natijasidir. Birinchidan, gaz doimiy hajmda 1 ° C ga isitiladi, uning bosimi dastlabki 1/273 ga oshadi. Keyin gaz doimiy haroratda kengayadi va uning bosimi dastlabki darajaga tushadi va hajmi xuddi shu omilga ortadi. 0°C haroratda ma'lum bir gaz massasining hajmini bildirish V 0 va haroratda t°C orqali V t Qonunni quyidagicha yozamiz:

Gey-Lyussak qonunini grafik tarzda ham ifodalash mumkin.

Guruch. 2. Ideal gaz hajmining doimiydagi haroratga bog'liqligi

bosim

(8) tenglamadan foydalanib va ​​haroratni 0°C, 273°C, 546°C deb hisoblab, mos ravishda gaz hajmini hisoblaymiz: V 0 , 2V 0 , 3V 0 . Abscissa o'qi bo'yicha gaz haroratini qandaydir shartli masshtabda (2-rasm) va bu haroratlarga mos keladigan gaz hajmlarini ordinata o'qi bo'ylab chizamiz. Grafikdagi olingan nuqtalarni bog'lab, biz to'g'ri chiziqni olamiz, bu ideal gaz hajmining doimiy bosimdagi haroratga bog'liqligi grafigi. Bunday chiziq deyiladi izobar, va doimiy bosimda davom etadigan jarayon - izobarik.

Keling, gaz hajmining haroratdan o'zgarishi grafigiga yana bir bor murojaat qilaylik. X o'qi bilan kesishgan to'g'ri chiziqni davom ettiramiz. Kesishish nuqtasi mutlaq nolga to'g'ri keladi.

Faraz qilaylik (8) tenglamada qiymat V t= 0, bizda:

lekin beri V 0 ≠ 0, demak, qaerdan t= – 273°C. Lekin - 273°C=0K, bu isbotlanishi kerak edi.

Biz Gey-Lyusak tenglamasini quyidagi shaklda ifodalaymiz:

Shuni esda tutish kerakki, 273+ t=T, va 273 K \u003d 0 ° C, biz quyidagilarni olamiz:

(9) tenglamada o'ziga xos hajmning qiymatini qo'yish va olish T\u003d 1 kg, biz olamiz:

Munosabat (10) Gey-Lyusak qonunini ifodalaydi, uni quyidagicha shakllantirish mumkin: doimiy bosimda bir xil ideal gazning bir xil massalarining o'ziga xos hajmlari uning mutlaq haroratiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir.. (10) tenglamadan ko'rinib turibdiki, Gey-Lyusak qonuni shuni ko'rsatadi ma'lum gaz massasining o'ziga xos hajmini uning mutlaq haroratiga bo'lish koeffitsienti ma'lum doimiy bosimdagi doimiy qiymatdir.

Gey-Lyusak qonunini ifodalovchi tenglama, umuman olganda, shaklga ega

va gazlarning kinetik nazariyasining asosiy tenglamasidan olinishi mumkin. (6) tenglamani quyidagicha ifodalash mumkin

da p=const(11) tenglamani olamiz. Gey-Lyussak qonuni muhandislikda keng qo'llaniladi. Shunday qilib, gazlarning hajmli kengayishi qonuni asosida 1 dan 1400 K gacha bo'lgan haroratni o'lchash uchun ideal gaz termometri qurilgan.

Charlz qonuni gazning berilgan massasi bosimining doimiy hajmdagi haroratga bog'liqligini o'rnatadi. doimiy massa va hajmli ideal gazning bosimi qizdirilganda chiziqli ravishda ortadi; ya'ni qayerda R o - bosim da t= 0°C.

Charlz doimiy hajmda qizdirilganda barcha gazlarning bosimi deyarli teng ravishda oshishini aniqladi, ya'ni. harorat 1 ° C ga ko'tarilganda, har qanday gazning bosimi ushbu gaz massasi 0 ° C da bo'lgan bosimning 1/273 ga oshadi. 0 ° C haroratda bo'lgan idishdagi ma'lum bir gaz massasining bosimini belgilaymiz R 0 va haroratda t° orqali p t . Harorat 1 ° C ga ko'tarilganda, bosim oshadi va harorat ko'tarilganda t°C bosim ga ortadi. haroratda bosim t°C boshlang'ich ortiqcha bosim ortishiga teng yoki

Formula (12), agar 0 ° C da bosim ma'lum bo'lsa, har qanday haroratda bosimni hisoblash imkonini beradi. Muhandislik hisoblarida (12) munosabatdan osongina olinadigan tenglama (Charlz qonuni) tez-tez ishlatiladi.

Chunki, va 273+ t = T yoki 273 K = 0°C = T 0

Doimiy o'ziga xos hajmda ideal gazning mutlaq bosimlari mutlaq haroratlarga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Proporsiyaning o'rta shartlarini almashtirib, biz olamiz

(14) tenglama Charlz qonunining umumiy shakldagi ifodasidir. Bu tenglamani (6) formuladan osongina olish mumkin.

Da V=const Charlz qonunining umumiy tenglamasini olamiz (14).

Berilgan gaz massasining doimiy hajmdagi haroratga bog’liqligi grafigini tuzish uchun (13) tenglamadan foydalanamiz. Masalan, 273 K=0°C haroratda gazning ma'lum bir massasining bosimi 98 kPa bo'lsin. Tenglamaga ko'ra, 373, 473, 573 ° S haroratdagi bosim mos ravishda 137 kPa (1,4 kgf / sm 2), 172 kPa (1,76 kgf / sm 2), 207 kPa (2,12 kgf / sm) bo'ladi. 2). Ushbu ma'lumotlarga asoslanib, biz grafik tuzamiz (3-rasm). Hosil boʻlgan toʻgʻri chiziq izoxora, doimiy hajmda davom etuvchi jarayon esa izoxorik deyiladi.

Guruch. 3. Gaz bosimining doimiy hajmdagi haroratga bog'liqligi

Qonun quyidagicha ifodalangan: gazning berilgan massasi hajmi va uning doimiy haroratdagi bosimining mahsuloti doimiy qiymatdir. Matematik jihatdan bu qonunni quyidagicha yozish mumkin:

P 1 V 1 = P 2 V 2 yoki PV = const(1)

Natijalar Boyl-Mariot qonunidan kelib chiqadi: doimiy haroratda gazning zichligi va kontsentratsiyasi gazning bosimiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir:

(2);
(3) ,

Qayerda d 1 - zichlik, C 1 - gazning P 1 bosimi ostida konsentratsiyasi; d 2 va C 2 - P 2 bosimi ostida mos keladigan qiymatlar.

1-misol 0,02 m 3 hajmli gaz ballonida 20 atm bosimdagi gaz mavjud. Agar uning haroratini o'zgartirmasdan, silindrli klapan ochilsa, gaz qancha hajmni egallaydi? Yakuniy bosim 1 atm.

2-misol Siqilgan havo 10 m 3 hajmli gaz ushlagichiga (gaz yig'ish tanki) beriladi. Kompressor 1 atm bosimda daqiqada 5,5 m 3 atmosfera havosini so'rib olsa, uni 15 atm bosimga qadar pompalash uchun qancha vaqt kerak bo'ladi. Harorat doimiy deb hisoblanadi.

3-misol 4 atm bosimdagi 112 g azot 20 litr hajmni egallaydi. Azot kontsentratsiyasini 0,5 mol/l ga yetkazish uchun harorat o‘zgarmagan holda qanday bosim o‘tkazish kerak?

1.1.2 Gey-Lyusak va Charlz qonunlari

Gey-Lyussak doimiy bosimda harorat 1°C ga koʻtarilganda, maʼlum gaz massasining hajmi 0°S da uning hajmining 1/273 qismiga koʻpayishini aniqladi.

Matematik jihatdan bu qonun quyidagicha yozilgan:

(4) ,

Qayerda V- t°S haroratda gaz hajmi, a V 0 – 0 ° C da gaz hajmi.

Charlz doimiy hajmda 1 ° C ga qizdirilgan gazning ma'lum bir massasining bosimi 0 ° C da gaz bosimining 1/273 ga oshishini ko'rsatdi. Matematik jihatdan bu qonun quyidagicha yozilgan:

(5) ,

bu yerda P 0 va P mos ravishda 0S va tS haroratdagi gaz bosimi.

Tselsiy shkalasini Kelvin shkalasi bilan almashtirganda, ular orasidagi munosabatlar T = 273 + munosabati bilan belgilanadi. t, Gey-Lyussak va Charlz qonunlarining formulalari juda soddalashtirilgan.

Gey-Lyusak qonuni: Doimiy bosimda ma'lum gaz massasining hajmi uning mutlaq haroratiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir:

(6) .

Charlz qonuni: doimiy hajmda gazning ma'lum massasining bosimi uning mutlaq haroratiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir:

(7) .

Gey-Lyusak va Charlz qonunlaridan kelib chiqadiki, doimiy bosimda gazning zichligi va konsentratsiyasi uning mutlaq haroratiga teskari proportsionaldir:

(8) ,
(9) .

Qayerda d 1 va C 1 - mutlaq haroratda T 1 gazning zichligi va kontsentratsiyasi, d 2 va C 2 -mutlaq harorat T 2 da mos keladigan qiymatlar.

4-misol 20ºC da gaz hajmi 20,4 ml ni tashkil qiladi. Agar bosim o'zgarmas bo'lsa, gaz 0°C ga sovutilganda qanday hajmni egallaydi?

Eslatmaep 5. 9 ° S haroratda kislorod tsilindrining ichidagi bosim 94 atm edi. Agar harorat 27ºS ga ko'tarilsa, shardagi bosim qancha ko'tarilganini hisoblang?

6-misol Gazsimon xlorning zichligi at 0ºS va 760 mm Hg bosim. Art. 3,220 g/l ga teng. Xlorni ideal gaz sifatida olib, 27°C da bir xil bosimdagi zichligini toping.

7-misol Oddiy sharoitlarda uglerod oksidi kontsentratsiyasi 0,03 kmol / m 3 ni tashkil qiladi. 10 m 3 uglerod oksidining massasi qanday haroratda 7 kg ga teng bo'lishini hisoblang?

Birlashgan Boyl-Mariot-Charlz-Gey-Lyusak qonuni.

Ushbu qonunning formulasi: gazning berilgan massasi uchun bosim va hajmning ko'paytmasi ga bo'linadi mutlaq harorat, gaz bilan sodir bo'ladigan barcha o'zgarishlar bilan doimiydir. Matematik belgilar:

(10)

bu erda V 1 - hajm va P 1 - gazning ma'lum bir massasi T 1 mutlaq haroratda bosimi , V 2 - hajmi va P 2 - mutlaq harorat T 2 da bir xil gaz massasining bosimi.

Gaz holatining yagona qonunining eng muhim qo'llanilishidan biri bu "gaz hajmini normal sharoitga kamaytirish".

8-misol 15 ° C haroratda gaz va 760 mm Hg bosim. Art. 2 litr hajmni egallaydi. Gaz hajmini normal holatga keltiring.

Bunday hisob-kitoblarni osonlashtirish uchun siz jadvallarda keltirilgan konversiya omillaridan foydalanishingiz mumkin.

9-misol Suv ustidagi gazometrda 23 ° C haroratda va 781 mm Hg bosimda 7,4 litr kislorod mavjud. Art. Bu haroratda suv bug'ining bosimi 21 mm Hg ni tashkil qiladi. Art. Oddiy sharoitda gazometrdagi kislorod hajmi qancha?

Gaz hajmi va bosimi o'rtasidagi miqdoriy bog'lanishni birinchi marta 1662 yilda Robert Boyl o'rnatgan.* Boyl-Mariot qonunida aytilishicha, doimiy haroratda gaz hajmi uning bosimiga teskari proportsionaldir. Ushbu qonun har qanday belgilangan miqdordagi gazga nisbatan qo'llaniladi. Shakldan ko'rinib turibdiki. 3.2, uning grafik ko'rinishi boshqacha bo'lishi mumkin. Chapdagi grafik past bosimda belgilangan miqdordagi gazning hajmi katta ekanligini ko'rsatadi. Gaz bosimi ortishi bilan uning hajmi kamayadi. Matematik jihatdan bu shunday yozilgan:

Biroq, Boyl-Mariotte qonuni odatda shaklda yoziladi

Bunday yozuv, masalan, V1 gazining boshlang'ich hajmini va uning p bosimini bilish, yangi V2 hajmida p2 bosimini hisoblash imkonini beradi.

Gey-Lyusak qonuni (Charlz qonuni)

1787 yilda Charlz doimiy bosimda gaz hajmining o'zgarishini (uning haroratiga mutanosib ravishda) ko'rsatdi. Bu bog'liqlik 3.3-rasmda grafik ko'rinishda keltirilgan, undan gaz hajmining chiziqli bog'liqligini ko'rish mumkin. uning haroratiga.Matematik ko'rinishda bu bog'liqlik quyidagicha ifodalanadi:

Charlz qonuni ko'pincha boshqa shaklda yoziladi:

V1IT1 = V2T1(2)

Charlz qonuni J. Gey-Lyussak tomonidan takomillashtirildi, u 1802 yilda gazning harorati 1°C ga oʻzgarganda uning hajmi 0°S da egallagan hajmning 1/273 qismiga oʻzgarishini aniqladi. Bundan kelib chiqadiki, agar har qanday gazning ixtiyoriy hajmini 0 ° C da va doimiy bosimda uning haroratini 273 ° C ga kamaytirsak, yakuniy hajm nolga teng bo'ladi. Bu -273 ° S yoki 0 K haroratga to'g'ri keladi. Bu harorat mutlaq nol deb ataladi. Aslida, bunga erishish mumkin emas. Shaklda. 3.3-rasmda gaz hajmini haroratga nisbatan ekstrapolyatsiya qilish 0 K da nol hajmga olib kelishi ko'rsatilgan.

Mutlaq nolga, qat'iy aytganda, erishib bo'lmaydi. Biroq, laboratoriya sharoitida mutlaq noldan atigi 0,001 K ga farq qiluvchi haroratlarga erishish mumkin. Bunday haroratlarda molekulalarning tasodifiy harakatlari amalda to'xtaydi. Bu ajoyib xususiyatlarni keltirib chiqaradi. Misol uchun, mutlaq nolga yaqin haroratgacha sovutilgan metallar deyarli butunlay yo'qoladi elektr qarshilik va o'ta o'tkazuvchanlikka aylanadi*. Boshqa noodatiy past haroratli xususiyatlarga ega bo'lgan moddalarga misol geliydir. Mutlaq nolga yaqin haroratlarda geliy yopishqoqligini yo'qotadi va ortiqcha suyuqlikka aylanadi.

* 1987 yilda 100 K (-173 °C) darajasida nisbatan yuqori haroratlarda o'ta o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan moddalar (lantanid elementlari, bor va mis oksidlaridan sinterlangan keramika) topildi. Ushbu "yuqori haroratli" supero'tkazgichlar texnologiyada katta istiqbollarni ochadi.- Taxminan. tarjima.

Berilgan gaz massasining holatini tavsiflovchi parametrlar orasidagi bog'liqlikni o'rganish, biz parametrlardan birining o'zgarmasligi bilan sodir bo'ladigan gaz jarayonlarini o'rganishdan boshlaymiz. Ingliz olimi Boyl(1669 yilda) va fransuz olimi marriott(1676 yilda) bosimning o'zgarishining doimiy haroratda gaz hajmining o'zgarishiga bog'liqligini ifodalovchi qonunni kashf etdi. Keling, quyidagi tajribani qilaylik.

Tutqichni burab, biz A tsilindridagi gaz (havo) hajmini o'zgartiramiz (11-rasm, a). Bosim o'lchagichga ko'ra, biz gaz bosimining ham o'zgarishini ta'kidlaymiz. Biz idishdagi gaz hajmini o'zgartiramiz (hajm B shkalasida aniqlanadi) va bosimni payqab, ularni jadvalga yozamiz. 1. Undan ko'rinib turibdiki, gaz hajmi va uning bosimining ko'paytmasi deyarli o'zgarmas bo'lgan: gazning hajmi necha marta kamaygan, uning bosimi ham shu miqdorga oshgan.

Shunga o'xshash, aniqroq tajribalar natijasida aniqlandi: gazning ma'lum bir massasi uchun doimiy haroratda gaz bosimi gaz hajmining o'zgarishiga teskari mutanosib ravishda o'zgaradi. Bu Boyl-Mariotte qonunining formulasi. Matematik jihatdan ikkita holat uchun u quyidagicha yoziladi:

Doimiy haroratda gaz holatini o'zgartirish jarayoni deyiladi izotermik. Boyl-Mariot qonunining formulasi gazning izotermik holati tenglamasidir. Doimiy haroratda o'rtacha tezlik molekulyar harakat o'zgarmaydi. Gaz hajmining o'zgarishi molekulalarning tomir devorlariga urish sonining o'zgarishiga olib keladi. Bu gaz bosimining o'zgarishining sababi.

Keling, ushbu jarayonni, masalan, ish uchun grafik tarzda tasvirlaylik V = 12 l, p = 1 at.. Gaz hajmini abscissa o'qiga, uning bosimini esa ordinata o'qiga chizamiz (11-rasm, b). Keling, V va p qiymatlarining har bir juftiga mos keladigan nuqtalarni topamiz va ularni bir-biriga bog'lab, biz izotermik jarayonning grafigini olamiz. Doimiy haroratda gazning hajmi va bosimi o'rtasidagi bog'liqlikni tasvirlaydigan chiziq izoterm deb ataladi. Sof shaklda izotermik jarayonlar sodir bo'lmaydi. Ammo ko'pincha gaz harorati ozgina o'zgarib turadigan holatlar mavjud, masalan, havo kompressor tomonidan silindrlarga pompalanganda, ichki yonish dvigatelining tsilindriga yonuvchan aralashma kiritilganda. Bunday hollarda gazning hajmi va bosimini hisoblash Boyl-Mariott qonuniga muvofiq amalga oshiriladi * .