Ymchwilio dibyniaeth y pwysau ar y tymheredd - ni allai dim fod yn symlach ...

Astudiaeth o nodweddion ffisegol y nwy

Mae hanes darganfyddiad gwyddonol yn aml yn dechrau gyda'r ffaith bod y "iawn" person yn y lle iawn ar yr adeg iawn. Mae hyn yn beth ddigwyddodd ag astudio nwyon. ffisegydd Ffrangeg, fferyllydd, daeth peiriannydd Serge Charles diddordeb mewn awyrenneg. Yn hyn o beth, roedd yn angenrheidiol i astudio dibyniaeth y pwysau ar y tymheredd yr aer. Wrth gwrs, y gwres bob amser wedi bod y teclyn cyntaf o ymchwilwyr. Still, mae pwerus, hawdd ei reoli ffynhonnell egni, a bob amser wrth law. Mae'r offeryn mwyaf hynafol o wybodaeth bob amser wedi bod y maen prawf o "wel, wel, gadewch i ni weld beth fydd yn digwydd pan fydd yn sensitif i wres, ac os ydych yn ychwanegu ..." ac ati

A beth sydd mor ddiddorol i ddod o hyd Charles mewn nwyon? Rydym yn cynnal eich ymchwil eich hun. Cymerwch y tiwb gwydr, ar y naill law, bydd yn cau yn dynn, ac yn trefnu y tu mewn i piston sy'n llithro ar hyd y tiwb. gosod Nesaf ffynhonnell gwres - y lamp alcohol arferol - ac arfogi ein labordy fainc medryddion tymheredd a gwasgedd - yr oedd ar y ddibyniaeth tymheredd y pwysau rydym yn mynd i archwilio. Felly gadewch i ni ddechrau ...

Mae gennym rywfaint o nwy yn y gyfrol ffinio silindr gwaelod a'r piston. Atgyweiria lamp alcohol podogreem piston a'r nwy prawf. Rydym yn ysgrifennu nifer o werthoedd pwysau PN a'r Tn tymheredd nwy. Wrth ddadansoddi'r data a gafwyd, rydym yn gweld bod y pwysau dibyniaeth y tymheredd yn natur gyfrannol - cynyddu gyda cynyddol tymheredd a gwasgedd. Noder bod y piston yn destun gwahanol bwysau: tu allan - yn llawn awyrgylch, ac mae'r tu mewn - o'r nwy wedi'i wresogi. Ar gyfer yr arbrawf nesaf yn cael gwared ar y cadw piston a gweld bod y piston yn symud i'r cydraddoli pwysau. Ond bydd yn newid y swm o nwy, a'r swm (pwysau) aros yr un fath. Rydym yn dod i'r casgliad bod Derbyniodd Charles: màs cyson a chyfaint y pwysau nwy mewn cyfrannedd union dymheredd - yn syml a chwaethus.

Mewn geiriau eraill, yn y gyfrol cyson, mae'r pwysau yn cynyddu ar wres, ac yn y pwysau cyson tra'n gwresogi swm yn cynyddu. I balwn ei fod yn golygu bod ystod gwresogi'r aer o'r llosgwr, mae'n ehangu ac yn ei gyfaint yn cynyddu, ac mae'r cyfaint y maes - dim. Felly, aer gormodol yn gadael y bêl ac mae'r tu mewn yn y màs aer yn llai na màs yr un cyfaint o aer o'r tu allan. Tanau egwyddor Archimedes ', ac mae'r bêl yn ddim i'w wneud ond i hedfan er boddhad y gynulleidfa.

Fodd bynnag, y canfyddiad mwyaf rhyfeddol yw bod y pwysau a thymheredd P T yn gysylltiedig gan P1 / T1 = P2 / T2 = .... = PN / Tn = Etholaeth. Gellir ei dehongli'n wahanol: T P = k *, lle mae k - rhyw fath o cyson nwy. Os byddwn yn gwneud cais cysylltiadau hyn i werthoedd tymheredd unigol, pwysau a chyfaint, gallwch gael cysonion adnabyddus. Er enghraifft, mae nifer y nwy yn cael ei gynyddu yn ystod gwresogi ar 1 gradd i 1/273 o werth cychwynnol.

Wrth gwrs, ddiddordeb mawr yn y pwysau dibyniaeth o sylweddau ar y tymheredd y cyfnod pontio, er enghraifft, hylif i nwy. Y gwrthrych agosaf ar gyfer astudiaethau o'r math hwn yw dŵr. Ffurfiwyd uwchben y anwedd dŵr yn ganlyniad trosglwyddo nifer penodol o moleciwlau dŵr o'r amgylchedd allanol. Mae hyn yn cael ei lesteirio gan ddau ffactor - y grymoedd o tyndra arwyneb a phwysau allanol. Goresgyn y gall eu fforddio dim ond y moleciwlau sydd ag egni potensial digonol - tymheredd cyfatebol. Mae dwy ffordd i gyflawni gallu hwn: mae'n bosibl i gynyddu egni moleciwlau dŵr trwy wresogi neu ymwrthedd lleihau i bwysau allanol. Y dull cyntaf yn cael ei gadarnhau gan y ffaith hysbys - dŵr cynnes anweddu yn gyflym, a'r ail - lleihau moleciwlau trothwy ynni gadael y "rhiant" amgylchedd.

Gadewch i ni fynd yn ôl at ein lleoliad labordy. Mae'r gofod o dan y piston yn cael ei llenwi â dŵr, dim ond ychydig, dim ond 20-40 g Noder bod yn rhaid i'r piston symud yn rhydd, a dylai'r system gael ei ffawtio falf. Os yw'r dŵr yn cael ei gynhesu, anwedd dŵr a ffurfiwyd bydd symud y piston a rhyddhau ei hun "lle yn yr haul." Mae'r gofod uwchben y piston i gael ei gysylltu â chyflenwad o aer sydd â phwysau amrywiol, er enghraifft, yn gosod yr ail wialen piston llaw hylaw. Nawr mae'n bosibl ymchwilio dibyniaeth tymheredd y gwasgedd anwedd. Symud y piston a gwialen, newid y pwysau allanol i'r piston cyntaf. data canolradd atgyweiria. Gywir yn dal y tymheredd stêm yn ystod cyson, h.y. heb ei newid, o leiaf yn fyr, yr ystyr. Os byddwn yn esgeuluso y cyfnewid gwres â'r amgylchedd, nid ymddygiad y pâr yn wahanol iawn i ymddygiad nwy delfrydol.

Yn ddiddorol, hyd yn oed ar setup cyntefig o'r fath y gellir ei arsylwi dibyniaeth bwynt berwi o bwysau. Dwyn i gof bod enw pontio hylif berwedig i anwedd pan ffurfiwyd swigod ledled cyfaint hylif. Felly atgyweiria i'r berw yn hawdd iawn. Yma eto y pwysau yn cynyddu, mae'r berwi hylif yn cynyddu tymheredd, ac felly, mae'n hawdd i'r anghyfarwydd i ddangos tric syndod - berwi dŵr ar dymheredd o ddim ond 80 o gradd Celsius neu'n ymddangos yn groes i synnwyr cyffredin, yn fwy na'r un 110 gradd Celsius.

Mae hynny oherwydd ar ôl ymchwilio i ymddygiad nwy, anwedd pan fydd yn agored i wresogi ffynonellau ar y mater, yn y diwedd, a pheiriannau gwres amrywiol wedi cael eu creu: yr injan stêm, peiriant cludadwy, yr injan, y peiriant tanio mewnol. Ac ychydig yn gwybod bod y cyntaf-anedig yn eu plith, wrth gwrs, gael eu hystyried balŵn.