Амьдралаас хамгийн тохиромжтой хийн жишээнүүд. Хамгийн тохиромжтой хий, тодорхойлолт, шинж чанар

; хийн хэсгүүдийн хэмжээг үл тоомсорлож, хийн хэсгүүдийн хоорондын харилцан үйлчлэлийн хүчийг тооцдоггүй бөгөөд бөөмсийн дундаж кинетик энерги нь харилцан үйлчлэлийн энергиэс хамаагүй их байдаг гэж үздэг бөгөөд хийн мөргөлдөөн гэж үздэг. бие биетэйгээ болон савны ханатай хэсгүүд нь туйлын уян хатан байдаг.

Сонгодог физикийн хуулиар шинж чанарыг нь тодорхойлсон сонгодог идеал хийн загвар, квант механикийн хуульд захирагддаг квант идеал хийн загвар бий. Тохиромжтой хийн загвар хоёулаа хангалттай өндөр температур, ховор тохиолддог бодит сонгодог болон квант хийн хувьд хүчинтэй.

Сонгодог идеал хийн загварт хий нь хэмжээ нь өчүүхэн байдаг асар олон тооны ижил хэсгүүдийн (молекулуудын) цуглуулга гэж тооцогддог. Хий нь саванд хаалттай бөгөөд дулааны тэнцвэрт байдалд макроскопийн хөдөлгөөн үүсдэггүй. Өөрөөр хэлбэл, энэ нь молекулуудын харилцан үйлчлэлийн энерги нь тэдний кинетик энергиэс хамаагүй бага, бүх молекулуудын нийт эзэлхүүн нь савны эзэлхүүнээс хамаагүй бага байдаг хий юм. Молекулууд бие биенээсээ үл хамааран сонгодог механикийн хуулийн дагуу хөдөлж, уян харимхай нөлөөллийн шинж чанартай мөргөлдөх үед л бие биетэйгээ харилцан үйлчилдэг. Савны ханан дээрх идеал хийн даралт нь ханатай мөргөлдөх үед бие даасан хэсгүүдийн нэгж хугацаанд дамжуулсан импульсийн нийлбэртэй тэнцүү бөгөөд энерги нь бие даасан хэсгүүдийн энергийн нийлбэр юм.

Идеал хийн төлөв нь гурван макроскоп хэмжигдэхүүнээр тодорхойлогддог. П- даралт, В- эзлэхүүн, Т- температур. Идеал хийн загвар дээр үндэслэн өмнө нь туршилтаар тогтоосон туршилтын хуулиудыг (Бойл-Мариотын хууль, Гей-Люссакийн хууль, Чарльзын хууль, Авогадрогийн хууль) онолын хувьд гаргаж авсан. Энэ загвар нь молекул кинетик ойлголтын үндэс болсон (Хийн кинетик онолыг үзнэ үү).

Хийн даралт, эзэлхүүн, температурын хоорондох туршилтаар тогтоогдсон хамаарлыг Клапейроны тэгшитгэлээр тодорхойлсон бөгөөд энэ нь хийн шинж чанар нь хамгийн тохиромжтой байх тусам илүү нарийвчлалтай биелдэг. Сонгодог идеал хий нь Клапейроны төлөвийн тэгшитгэлд захирагддаг х = nkT, Хаана r- даралт, n- нэгж эзэлхүүн дэх ширхэгийн тоо, к- Больцман тогтмол, Т- үнэмлэхүй температур. Төрийн тэгшитгэл ба Авогадрогийн хууль нь хийн макро шинж чанар - даралт, температур, массыг түүний молекулын масстай холбосон анхны зүйл юм.

Молекулууд хоорондоо харилцан үйлчлэлцдэггүй хамгийн тохиромжтой хийн хувьд бүхэл хийн энерги нь бие даасан молекулуудын энергийн нийлбэр бөгөөд нэг моль моноатом хийн хувьд энэ энерги байна. U =3/2(RT), Хаана Р- бүх нийтийн хийн тогтмол. Энэ хэмжигдэхүүн нь бүхэлдээ хийн хөдөлгөөнтэй холбоогүй бөгөөд хийн дотоод энерги юм. Идеал бус хийн хувьд дотоод энерги нь бие даасан молекулуудын энерги ба тэдгээрийн харилцан үйлчлэлийн энергийн нийлбэр юм.

Сонгодог идеал хийн тоосонцор нь Больцманы тархалтын дагуу эрчим хүчээр тархдаг (Болцманы статистикийг үзнэ үү).

Хэвийн нөхцөлд ойр, бага даралт, өндөр температурт бодит хий нь хамгийн тохиромжтой хийтэй ойролцоо шинж чанартай байдаг тул хамгийн тохиромжтой хийн загварыг бодит хийн судалгаанд ашиглаж болно.

Орчин үеийн физикт хамгийн тохиромжтой хий гэдэг ойлголтыг аливаа сул харилцан үйлчлэлцдэг бөөмс ба хагас бөөмс, бозон, фермионуудыг тодорхойлоход ашигладаг. Хийн молекулуудын дотоод эзэлхүүн болон үйлчилж буй молекул хоорондын хүчийг харгалзан залруулга хийснээр бид бодит хийн онол руу шилжиж болно.

Температур буурах үед Тхий эсвэл түүний нягтрал n-ийг тодорхой утгад өсгөхөд хамгийн тохиромжтой хийн хэсгүүдийн долгионы (квант) шинж чанар мэдэгдэхүйц болно. Сонгодог идеал хийгээс квант руу шилжих нь ийм утгууд дээр явагддаг ТТэгээд n, энэ үед дулааны дарааллаар хурдаар хөдөлж буй бөөмсийн де Бройлийн долгионы урт нь бөөмс хоорондын зайтай харьцуулж болно.

Квантын хувьд хоёр төрлийн идеал хийг ялгадаг: хэрэв нэг төрлийн хийн хэсгүүд нь нэгдмэл хэмжээтэй тэнцүү спинд байвал тэдгээрт Bose - Эйнштейний статистикийг ашигладаг, хэрэв бөөмс нь спинтэй тэнцүү бол тэдгээрт хамаарна. Ѕ , дараа нь Ферми-Дирак статистикийг ашигладаг. Ферми-Диракийн идеал хийн онолыг метал дахь электронуудад хэрэглэснээр металлын төлөв байдлын олон шинж чанарыг тайлбарлах боломжтой болсон.

Идеал хий нь молекулуудын потенциал энергийг кинетик энергитэй нь харьцуулахад өчүүхэн гэж үздэг хийн математик загвар юм. Молекулуудын хооронд таталцлын болон түлхэлтийн хүч байхгүй, бөөмсийн бие биетэйгээ болон савны ханатай мөргөлдөх нь туйлын уян хатан бөгөөд молекулуудын хоорондын харилцан үйлчлэлийн хугацаа нь мөргөлдөөний хоорондох дундаж хугацаатай харьцуулахад өчүүхэн бага байдаг.

2. Молекулуудын чөлөөт байдлын зэрэг хэд вэ? Эрх чөлөөний зэрэглэлийн тоо нь Пуассоны харьцаа γ-тэй ямар хамааралтай вэ?

Биеийн чөлөөт байдлын зэрэг нь орон зай дахь биеийн байрлалыг бүрэн тодорхойлохын тулд зааж өгөх ёстой бие даасан координатын тоо юм. Жишээлбэл, орон зайд дур зоргоороо хөдөлж буй материаллаг цэг нь гурван зэрэг эрх чөлөөтэй байдаг (координат x, y, z).

Ийм бөөмийн (атом) масс нь маш бага хэмжээтэй (10-13 см) цөмд төвлөрдөг гэсэн үндэслэлээр нэг атомт хийн молекулуудыг материаллаг цэг гэж үзэж болно. Тиймээс нэг атомын хийн молекул нь хөрвүүлэх хөдөлгөөний зөвхөн гурван градусын эрх чөлөөтэй байж болно.

Хоёр, гурав ба түүнээс дээш атомаас бүрдэх молекулуудыг материаллаг цэгүүдтэй адилтгаж болохгүй. Хоёр атомт хийн молекул нь бие биенээсээ тодорхой зайд байрладаг хоёр хатуу холбогдсон атомаас бүрддэг.

3. Адиабат процессын үед идеал хийн дулаан багтаамж хэд вэ?

Дулааны багтаамж гэдэг нь тухайн бодисын температурыг нэг келвинээр нэмэгдүүлэхийн тулд түүнд өгөх шаардлагатай дулааны хэмжээтэй тэнцүү утга юм.

4. SI системд даралт, эзэлхүүн, температур, молийн дулааны багтаамжийг ямар нэгжээр хэмжих вэ?

Даралт – кПа, эзэлхүүн – дм 3, температур – Кельвин, молийн дулааны багтаамж – Ж/(мольК)

5. Cp ба Cv молийн дулааны багтаамж гэж юу вэ?

Хий нь тогтмол эзэлхүүнтэй Cv дулаан багтаамжтай, Cr тогтмол даралттай үед дулаан багтаамжтай байдаг.

Тогтмол эзэлхүүнтэй үед гадны хүчний ажил тэг байх ба гаднаас хийд өгч буй дулааны бүх хэмжээ нь түүний дотоод энергийг нэмэгдүүлэхэд чиглэнэ. Иймээс тогтмол эзэлхүүнтэй C v хийн молийн дулаан багтаамж. температур нь 1 К-ээр нэмэгдэхэд нэг моль хийн ∆U-ийн дотоод энергийн өөрчлөлттэй тоон хувьд тэнцүү байна.

∆U=i/2*R(T+1)-i/2RT=i/2R

Тиймээс тогтмол эзэлхүүнтэй хийн молийн дулаан багтаамж

ХАМТ v=i/2R

тогтмол эзэлхүүнтэй дулааны хувийн багтаамж

ХАМТ v=i/2*R/µ

Хийг тогтмол даралтаар халаахад хийн гаднаас өгч буй дулааны хэмжээ нь зөвхөн түүний дотоод энергийг нэмэгдүүлэхэд төдийгүй, гаднах хүчний эсрэг А ажлыг гүйцэтгэхэд хүргэдэг. Иймээс тогтмол даралттай хийн дулаан багтаамж нь тогтмол эзэлхүүн дэх дулааны багтаамжаас P тогтмол даралттай үед түүний температур 1 К-ээр нэмэгдсэний үр дүнд тэлэлтийн үед нэг моль хий гүйцэтгэсэн ажлын хэмжээгээр их байдаг.

C p = ХАМТ v

Нэг моль хийн хувьд ажил A=R байна гэдгийг харуулж болно

C p = ХАМТ v+R=(i+2)/2*R

Хувийн болон молийн дулааны багтаамжийн хамаарлыг ашиглан бид тодорхой дулааны багтаамжийг олно.

C p = (i+2)/2*R

Хийн дулааны багтаамж нь хийн байгаа савны дулаан багтаамжийн багахан хувийг эзэлдэг тул хэмжилт нь маш буруу байх тул хувийн болон молийн дулааны багтаамжийг шууд хэмжих нь хэцүү байдаг.

Агуу байдлын харьцааг хэмжих нь илүү хялбар байдаг C p / ХАМТ v

γ=C p / ХАМТ v=(i+2)/i.

Энэ харьцаа нь зөвхөн хийг бүрдүүлдэг молекулуудын чөлөөт зэргийн тооноос хамаарна.

хамгийн тохиромжтой хийнүүд


Термодинамик систем, термодин. үйл явц, параметрүүд нь хамгийн тохиромжтой. хий

Хүрээлэн буй орчинтой харьцсаны үр дүнд ажлын шингэний төлөв байдлын байнгын өөрчлөлт. орчин гэж нэрлэдэг термодинамик процесс

Тэнцвэрийн болон тэнцвэргүй үйл явц гэж байдаг. Хүрээлэн буй орчин ба ажлын шингэний даралтын мэдэгдэхүйц ялгаа, тэдгээрийн биеийн бүх массад жигд бус тархах үйл явц гэж нэрлэдэг. тэнцвэргүй байдал. Хэрэв үйл явц нь хязгааргүй удаан явагдах бөгөөд эргэн тойрон дахь ялгаа бага байвал. хүрээлэн буй орчин, ажлын шингэн ба бүх биеийн жинд t ба даралтыг жигд хуваарилах, гэж нэрлэдэг. тэнцвэр.

Гол руу хийн төлөвийн параметрүүд нь: даралт, t ба хувийн эзэлхүүн, нягт.

· Даралт гэдэг нь түүний байгаа савны хананд хий нөлөөлсний үр дүн юм..

Үнэмлэхүй даралт (нийт) ба илүүдэл даралтыг хооронд нь ялгадаг. Үнэмлэхүй даралт гэдэг нь хий байгаа нийт даралтыг хэлнэ.

Rab=Rb+gph, gph=Rizb

Rabs нь савны хийн үнэмлэхүй (нийт) даралт, Pb нь барометр дэх атмосферийн даралт, g нь даралтын богиносголыг хэлнэ. дэвсгэр. хэмжилтийн цэг дээр p - шингэний нягт, h - шингэний баганын өндөр.

Хэт даралт гэдэг нь атмосферийн даралтаас их үнэмлэхүй даралт ба атмосферийн даралтын хоорондох зөрүү юм.

1 атм = 735.6 мм Hg = 1 кг / см2 = 10 4 кг / м2 = 10 5 Па = 1 бар = 10 м

· Температур нь ажлын шингэний молекулуудын эмх замбараагүй хөдөлгөөний дундаж кинетик энергийн хэмжүүр юм. Температур нь биеийн дулааны төлөв байдлыг тодорхойлдог параметр юм. Биеийн температур нь өндөр температуртай биеэс бага температуртай бие рүү дулааныг аяндаа шилжүүлэх чиглэлийг тодорхойлдог.

Температурыг хэмжихэд центр, Келвин, Фаренгейтийн хуваарийг ашигладаг. pb = 101,325 кПа (760 мм м.у.б) хэмийн хэмжүүрт мөсний хайлах температурыг 0 0 С, усны буцлах температурыг 100 0 С гэж авна. Энэ хуваарийн зэргийг 0 С-ээр илэрхийлнэ.

· Хувийн эзэлхүүн, v, м3/кг, хийн нэгж массын эзэлхүүн, өөрөөр хэлбэл v=V/M энд V нь хийн нийт эзэлхүүн, м3; М - хийн масс, кг, Харилцан утга, кг/м3, P=G/V үзэгдэл. Нягт нь 1 м3-т агуулагдах бодисын хэмжээ, өөрөөр хэлбэл нэгж эзэлхүүний масс юм.


Идеал хийн дотоод энерги. Төрийн параметр.

Хийн дотоод энерги U, Дж/кг гэдэг нь молекулуудын хөрвүүлэлт ба эргэлтийн хөдөлгөөний кинетик энерги, атомын молекул доторх чичиргээний энерги, молекул хоорондын харилцан үйлчлэлийн энергийн нийлбэрээр тодорхойлогддог хийн кинетик энергийн нөөц юм. боломжит энерги).

Эхний 3 бүрэлдэхүүн хэсэг нь температурын функц, сүүлчийн (потенциал энерги) = 0 (идеал хийн хувьд) харин идеал хийн дотоод энерги нь зөвхөн түүний температураас хамаарах ба эзэлхүүнээс хамаарахгүй: U=f(T) ).

Дотоодыг өөрчлөх Ажлын шингэний энерги нь түүний завсрын төлөвүүд болон үйл явцын явцаас хамаардаггүй бөгөөд эцсийн ба анхны төлөвөөр тодорхойлогддог: ∆U=U 2 -U 1, Ж/кг, энд U 2 нь эцсийн дотоод энерги, U 1 нь эхнийх юм.

Бүх термодинамик процессуудад хэрэв V=const, i.e. Ажлын шингэн нь тэлэхгүй, ажиллахгүй, түүнд өгсөн дулаан q=c v (T 2 -T 1) зөвхөн дотоод энергийг нэмэгдүүлэхийн тулд л явдаг, өөрөөр хэлбэл:

∆U= c v (T 2 -T 1); ∆U= M(U 2 -U 1); ∆U= c v ∙dT

Дотооддоо хязгааргүй жижиг өөрчлөлтийн хувьд энерги: dU= c v ∙dt


Хийн дулааны багтаамж.

Дулааны багтаамж (C) - хийн температурыг 1 0 С-ээр өөрчлөхөд шаардагдах дулааны энергийн хэмжээ Ж/К-ээр хэмжигдэнэ.

Тусгай дулаан багтаамж нь нэг тоон нэгжид (кг, моль, м3) ногдох дулааны багтаамж юм.

C, J/kg∙K – массын дулаан багтаамж (1 кг хүртэл)

C ", J/m 3 ∙K – эзэлхүүний дулаан багтаамж (k 1 м3)

μС, Ж/к моль∙К – молийн дулаан багтаамж (1 кмоль тутамд)

Тэдний хооронд ул мөр байдаг. Харилцаа:

Хэрэв биед хязгааргүй бага хэмжээний дулаан өгч байвал энэ нь агшин зуурын дулааны багтаамж юм: C = dq/dt, J/kg∙0 C.

Хэрэв T1 температуртай биед тодорхой хэмжээний дулаан q өгвөл түүний температур T2 - дундаж дулаан багтаамжтай тэнцүү болно: C m =q/T2-T1

T 1 →T 2 q=∫Cdt C m | T 1 T 2 =q/T 2 -T 1

C м | T 2 T 1 =∫Cdt/T 2 -T 1 =(C m | 0 T 2 ∙T 2 -C m | T 1 0 ∙T 1)/T 2 -T 1

Хийг халаахад (эсвэл хөргөх) онцгой ач холбогдолтой нь дулааныг нэмэх (эсвэл зайлуулах) үйл явц явагдах нөхцөл юм. Халаалтын инженерийн хувьд хамгийн чухал нь:

Тогтмол эзэлхүүнтэй халаах (эсвэл хөргөх) - изохорын дулаан багтаамж;

Тогтмол даралттай халаах (эсвэл хөргөх) нь изобарын дулааны багтаамж юм.

Хийн хольц.

Молекулууд нь өөр хоорондоо химийн урвалд ордоггүй, тэдгээрийн хооронд таталцлын болон түлхэлтийн хүч байхгүй хамгийн тохиромжтой хий нь эзэлдэг эзлэхүүндээ тус бүр нь дангаараа байгаа мэт холилдон ажилладаг. Энэ нь холимогт орсон хий бүр нь хольцод зориулагдсан бүх эзэлхүүнийг эзэлдэг бөгөөд өөрийн гэсэн хэсэгчилсэн даралттай байдаг гэсэн үг юм.

Энэ тохиолдолд хийн хольцын нийт даралт нь хэсэгчилсэн даралтын нийлбэрээс бүрдэнэ (Далтоны хууль):

Pi - бие даасан бүрэлдэхүүн хэсгийн хэсэгчилсэн даралт - хийн хольцын t ба v үед савны хананд үзүүлэх даралт.

Тиймээс:

Тогтвортой төлөвт байгаа хий бүрийн температур нь хольцын температуртай тэнцүү байна.

Хийн хольцын төлөв байдлын түвшинг хольцын бие даасан бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн төлөв байдлын түвшинд үндэслэн гаргаж авдаг бөгөөд дараахь хэлбэртэй байна. . Энэ тэгшитгэлийг ашиглахын тулд хийн хольцын тогтмол R см-ийн утгыг тодорхойлох шаардлагатай.

R см = g 1 *R 1 +g 2 *R 2 +…+g n *R n,

Энд g 1,g 2,..,g n нь бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн массын хэсэг юм. Хольцын хийн тогтмол J/(кг*К)-ийг дараах томъёогоор олж болно.

Хийн хольцыг масс ба эзлэхүүний фракцаар тодорхойлж болно.

Q i =M i /M см =p i *r i /p см ;

Карногийн мөчлөг. Карногийн теорем.

2 изотерм, 2 адиабат гэсэн 4 процессоос бүрдэнэ.

Судалгааны үр дүнд Карно өгөгдсөн температурын хязгаарт, өөрөөр хэлбэл дулаан дамжуулагч ба дулаан шингээгчийн өгөгдсөн температурт хамгийн их дулааны үр ашигтай байх циклийг санал болгосон.

Энэ мөчлөгийг p-v координатаар авч үзье, энэ нь тэнцвэрт байдал бөгөөд үүнээс гадна үүнийг 1 кг ажлын шингэн гүйцэтгэдэг. Үйл явцын эхэнд ажлын шингэн нь p1, v1, T1 (цэг 1) параметртэй байна. Энэ цэг нь ажлын шингэн нь дулаан дамжуулагчтай холбогдож, тэлэлтийн процесс нь T1-тэй тэнцүү тогтмол температураас 2-р цэг хүртэл эхлэх мөчтэй тохирч байна. 1-2-р изотермийн дагуу тэлэлтийн процессын явцад q1 хэмжээтэй дулааныг дулаан дамжуулагч руу нийлүүлдэг. ажлын шингэн. Изотермийн тэлэлтийн ажлыг 122 1 1 1 талбайгаар тодорхойлно. 1-2-р процессын дараа дулаан шингээгчээс ажлын шингэнийг салгаж, адиабат 2-3-ын дагуу цааш тэлэлт явагдана. Энэ процесс нь поршений туйлын байрлалдаа хүрэх хүртэл үргэлжилнэ, энэ нь 3-р цэгт тохирч байна. Адиабат тэлэлтийн ажлыг 233 1 2 1 талбайгаар тодорхойлно. Энэ мөчид, өөрөөр хэлбэл 3-р цэг дээр ажлын шингэн нь T2 температуртай HIT-тай холбогдож, шахалтын процесс эхэлдэг бөгөөд энэ үед q2 нэгж дулааныг зайлуулах шаардлагатай. Изотермийн шахалтын процесс эхэлдэг - процесс 3-4. Ажил 344 1 3 1 сөрөг байна. Дулаан зайлуулах q2 зогсоход ажлын шингэн нь дулаан хүлээн авагчаас салгагдана (4-р цэг); цаашдын шахалт адиабатын 4-1 дагуу явагдана. Ажил 411 1 4 1 сөрөг байна. Энэ процессын төгсгөлд ажлын шингэн нь анхны параметрүүдийг авдаг.

Үүний үр дүнд бид Lc эерэг ажлыг олж авлаа.

Карногийн теорем: процесс нь дулааны хөдөлгүүрт T1 ба T2 температуртай 2 дулааны эх үүсвэрийн хооронд явагддаг бөгөөд үйл явцын үр ашиг нь зөвхөн эдгээр температураас хамаарна.

12. Жинхэнэ хий. PV координат дахь ууршилт. Ууршилтын дулаан. Уурын хуурайшилтын түвшин.

Молекулууд нь харилцан үйлчлэлийн хүчинтэй, маш бага ч гэсэн хязгаарлагдмал геометртэй хий. хэмжээ, гэж нэрлэдэг бодит хийнүүд.

PV координат дахь тогтмол даралтын үед уурших үйл явцыг авч үзье. Хэрэв та усыг тогтмол даралтаар халаавал эзлэхүүн нэмэгдэж, ус буцалгахтай тэнцэх температурт b утгад хүрнэ. Буцалж буй ус руу дулаан нийлүүлэх тусам сүүлийнх нь уур болж хувирч, ус ба уурын хольцын даралт, температур өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна. Ууршилтын явцад хамгийн сүүлчийн тоосонцор уур болж хувирвал бүх эзэлхүүн уураар дүүрнэ. Ийм уур нь ханасан уур бөгөөд түүний температурыг ханалтын температур гэж нэрлэдэг.

b-c хэсэгт уур нь чийгтэй ханасан байна. Ус бүрэн ууршсаны дараа (цэг c) уур нь хуурай, ханасан болно. Нойтон уур нь хуурайшилтын х зэргээр тодорхойлогддог. Хуурай байдлын зэрэг нь 1 кг нойтон ууранд агуулагдах хуурай ханасан уурын массын хувь юм. Илүү өндөр даралтанд уурших үйл явцыг авч үзье. 0 С-ийн хувийн эзэлхүүн нь даралт ихсэх тусам өөрчлөгддөггүй. Буцалж буй усны тодорхой хэмжээ нэмэгдэх болно. Хуурай ханасан ууртай тохирох C цэг нь С цэгийн зүүн талд байна, учир нь даралт нь хуурай ханасан уурын температураас илүү хурдан нэмэгддэг. k цэгт тохирох параметрүүдийг критик гэж нэрлэдэг.

Ууржилтыг b-c шугамаар дүрсэлсэн. 1 кг буцалж буй усыг хуурай ханасан уур болгон хувиргахад зарцуулсан дулааны хэмжээг ууршилтын дулаан гэж нэрлээд r-ээр тэмдэглэнэ. Даралт ихсэх тусам ууршилтын дулаан буурдаг. d цэгт уур нь орон зайг хангадаггүй бөгөөд өндөр температуртай байдаг. Ийм уурыг хэт халсан гэж нэрлэдэг.

Нойтон уурын төлөв байдлын параметрүүдийг тодорхойлохын тулд хуурайшилтын зэргийг мэдэх шаардлагатай.


13. Чийглэг агаар. Түүний гэгээнтнүүд.

Чийглэг агаар гэж нэрлэдэг хуурай агаар ба усны уураас бүрдэх уур-хийн хольц. Чийглэг агаарын найрлага: 23% хүчилтөрөгч, эзлэхүүний 21% хүчилтөрөгч.

Өгөгдсөн температурт хамгийн их хэмжээний усны уур агуулсан чийглэг агаар гэж нэрлэдэг. ханасан. Өгөгдсөн t-ийн хамгийн дээд хэмжээг агуулаагүй агаар. усны уур гэж нэрлэдэг ханаагүй. Ханаагүй чийглэг агаар нь хуурай ба хэт халсан усны уурын холимогоос, ханасан чийглэг агаар нь хуурай агаар, ханасан усны уураас бүрдэнэ. Чийглэг агаарыг ханаагүйгээс ханасан болгохын тулд хөргөх шаардлагатай.

Бодит хийн төлөвүүдийн тэгшитгэлээс хамгийн энгийн үзэгдэл нь юм. Ван дер Ваалсын тэгшитгэл: (p+a/v2)*(v-b)=RT,

энд a нь наалдсан хүчнээс хамаарах коэффициент;

b нь молекулын дотоод эзэлхүүнийг харгалзан үзсэн утга юм.

Шинж чанар: масс, температур, хийн тогтмол, дулаан багтаамж.

1) үнэмлэхүй чийгшил - 1м3 агаарт агуулагдах усны уурын хэмжээ (кг\м3),

2) харьцангуй чийгшил - ханасан уурын нягтын хамгийн их ханасан уурын харьцаа ϕ=(ρ n \ρ us)*100

Энд 1.005 нь хуурай агаарын дулааны багтаамж юм

1.68 - хэт халсан агаарын дулааны багтаамж.

5) Далтоны хууль. Чийглэг агаарын даралт Rvvтэнцүү байна Рвв = Рсв + Рп,Хаана RSV, Rp- хуурай агаарын хэсэгчилсэн даралт ба

Кирхгоф ба Ламбертын хууль.

З-Кирххофф.Кирхгофын хуулийн дагуу биеийн ялгаруулалтын харьцаа Этүүний шингээх чадварт Абүх биеийн хувьд ижил бөгөөд хар биеийн ялгаруулах чадвартай тэнцүү E 0ижил температурт байх ба зөвхөн температураас хамаарна, өөрөөр хэлбэл E/A=E 0 =f(T). Учир нь E/E 0 = a,дараа нь бүх саарал биед A=a,тэдгээр. биеийн шингээх чадвар нь түүний хар байдлын зэрэгтэй тоогоор тэнцүү байна.

Том гадаргуутай, бие биенээсээ богино зайд параллель байрладаг 2 хананы хоорондох цацрагийн дулаан солилцооны тохиолдлыг авч үзье. Ингэснээр хана тус бүрээс цацраг туяа эсрэг талд нь бүрэн тусдаг.

Хананы гадаргуу дээрх температурыг T1 ба T2 тогтмол байлгаж, T1>T2, хананы шингээлтийн коэффициентүүд нь тэнцүү байна. A1 ба A2, A1=a1, A=a2, i.e. шингээлтийн коэффициент ба ялгаруулалтыг тус тус. тэнцүү байна. Үүний тулд Стефан-Больцманы тэгшитгэл дээр үндэслэн бид дараахь зүйлийг олж авна.

Spr - цацрагийн бууруулсан коэффициент, Вт/м2*К.


Энд C1 ба C2 нь цацрагийн дулаан солилцооны процесс явагддаг биетүүдийн цацрагийн тогтмолууд юм.

Дулаан дамжуулалтыг тооцоолоход (1) томъёог ашиглаж болох бөгөөд тэдгээрийн нэг нь гүдгэр хэлбэртэй, нөгөөгийн гадаргуугаар хүрээлэгдсэн байдаг. үгүй. хязгаарлагдмал орон зайд. Дараа нь:

; F1, F2 - цацрагийн дулаан дамжуулалтад оролцдог 1 ба 2-р биеийн гадаргуу.

E1-2 цацрагаар дулаан солилцоо явагддаг биетүүдийг дур зоргоороо зохион байгуулснаар томъёоны тооцоо нь дараах хэлбэртэй болно.

Энэ тохиолдолд Spr = C1*C2/Co ба коэффициент fi (өнцгийн коэффициент буюу цацрагийн коэффициент гэж нэрлэгддэг) нь гадаргуугийн харьцангуй байрлал, хэлбэр, хэмжээ зэргээс хамаарч хэмжээсгүй хэмжигдэхүүн бөгөөд тэдгээрийн фракцыг харуулсан байна. F1 цацрагаар ялгарах бүх урсгалаас F2 дээр унадаг цацрагийн урсгал.

З-Ламберт- биеэс ялгарах энерги нь түүний чиглэлээс хамаарах хамаарлыг тодорхойлдог. E φ =E 0 ∙cosφ. E 0 - гадаргуу дээр хэвийн ялгарах энергийн хэмжээ; E φ нь нормальтай φ өнцөг үүсгэх чиглэлд ялгарах энергийн хэмжээ бөгөөд Ламбертын зарчмын дагуу:

Тиймээс Ламбертын утга нь биеэс ялгарах энерги нь түүний чиглэлээс хамаарах хамаарлыг тодорхойлдог.

Дотоод бичил цаг уур.

Бичил уур амьсгал гэдэг нь температур, харьцангуй үзүүлэлтийн утгын багц юм. Чийгшил, хурд ба дундаж. стандартыг хангасан дотоод гадаргуугийн температур. доторх хүний ​​амьдралын үйл ажиллагаа. ба хэвийн. үйлдвэрлэлийн үйл явцын явц.

Бичил уур амьсгал: тав тухтай, хүлээн зөвшөөрөгдөхүйц, эвгүй.

Хүний дулаан дамжуулах эрч хүч нь t-сүргийн дотоод шинж чанараар тодорхойлогддог өрөөний бичил цаг уураас хамаардаг. агаар tb , цацрагийн t-room tr , хурд агаарын харьцангуй чийгшил φв. Эдгээр бичил цаг уурын параметрүүдийг KTR-тэй хослуулснаар хүний ​​биед дулааны тэнцвэрт байдал хадгалагдаж, түүний терморегуляцийн системд хурцадмал байдал үүсдэггүй. тав тухтай. Энэ нь юуны түрүүнд өрөөнд таатай t-нөхцөл байдлыг хадгалах нь хамгийн чухал юм, учир нь агаарын хөдөлгөөн ба харьцангуй чийгшил ихээхэн хэлбэлздэг. Хамгийн оновчтой хувилбаруудаас гадна хүн бага зэрэг таагүй мэдрэмж төрүүлдэг бичил цаг уурын параметрүүдийн хүлээн зөвшөөрөгдсөн хослолууд байдаг.

Хүн ажлынхаа ихэнх цагийг өнгөрөөдөг өрөөний хэсгийг үйлчилгээ эсвэл ажлын хэсэг гэж нэрлэдэг. Энэ хэсэгт юуны түрүүнд тав тухтай байдлыг хангах ёстой.

Өрөөн доторх дулааны нөхцөл нь ихэвчлэн tв ба tr-ээс хамаардаг , тэдгээр. түүний t-р нөхцөл байдлаас, ktr. Үүнийг тав тухтай байдлын хоёр нөхцөлөөр тодорхойлох нь заншилтай байдаг. Тав тухтай температурын орчны эхний нөхцөлийг тодорхойлсон. t ба tr хослолуудын ийм муж , ktr дээр. Ажлын талбайн төвд байгаа хүн хэт халалт эсвэл гипотерми үүсгэдэггүй.

Хоёр дахь тав тухтай нөхцөл нь хүн ойрхон байгаа үед халсан, хөргөсөн гадаргуугийн зөвшөөрөгдөх температурыг тодорхойлдог.

Хүний толгойн цацрагийн хэт халалт, гипотерми үүсэхээс зайлсхийхийн тулд тааз, хананы гадаргууг зөвшөөрөгдөх температурт халааж болно.

Хоёр хоолойт албадан эргэлттэй ус халаах систем. Eyeliner сонголтууд.


Өргөтгөх сав.

Энэ нь цилиндр хэлбэртэй металл сав бөгөөд зөөврийн тагтай, дараахь хоолойг холбох хоолой юм. өргөтгөсөн d1, удирдлага d2, усны түвшинг хянахын тулд бойлерийн өрөөнд угаалтуур руу хүргэсэн, халих d3савыг хэт дүүргэж, өргөтгөх үед илүүдэл усыг зайлуулах; эргэлт d4, өргөтгөх савыг буцах гол дулааны шугам хоолойтой холбох, өргөтгөх сав болон холбох хоолойд ус хөлдөхөөс сэргийлнэ.

Өргөтгөх савны ашигтай эзэлхүүнийг (l) дараах томъёогоор тодорхойлно.

,

Үүнд - 0.0006 1/ 0 С – усны эзэлхүүний тэлэлтийн коэффициент;

Усны температурын анхны тооцооноос дундаж хүртэлх өөрчлөлт, 0 С;

Систем дэх усны нийт эзэлхүүн, л

Хаана - ус халаагч, хоолой, цахилгаан хэрэгсэл дэх усны эзэлхүүн, ус халаалтын системийн дулааны 1000 Вт чадалд ногдох литр.

Даралтыг нөхөх зориулалттай өргөтгөх сав гарч ирэв. res. температур нэмэгдэх тусам хөргөлтийн температурын тэлэлт; даралтын зөрүүг тэгшитгэх ба гидравлик цохилтыг макс. температур хөргөлтийн шингэн 100 ° C хүртэл; халаалтын болон халуун усны системийн хэлхээний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хамгаалалт. илүүдэл даралтаас; үйл ажиллагааны хөргөлтийн алдагдлыг нөхөн төлсөн. одоогийн байдлаар халаалтын улирал; системээс агаарыг зайлуулах.

Ext. танк: нээлттэй ба хаалттай хувилбарууд.

Ext. танкууд нээлттэйгэх мэт технологийн хувьд хоцрогдсон ба өнөөг хүртэл . vr. практик ашигладаггүй. Нээлттэй ext. танкийг халаалтын системийн дээд цэгээс дээш, ихэвчлэн барилгын мансарда эсвэл шат дээр байрлуулна. тор, дулаан тусгаарлалтаар хучсан.

Өргөтгөл рүү танкууд хаалттайтөрөл нь мембран сав, муур орно. comp. уян хатан мембранаар шингэн ба хийн хөндий гэсэн хоёр хэсэгт хуваагдсан ган их биеээр хийсэн. Савны шингэн хэсэг нь халаалтын систем, халуун уснаас хөргөх шингэнийг хүлээн авах зориулалттай бөгөөд савны хийн хэсгийг илүү өндөр түвшинд дүүргэдэг. агаар эсвэл азотын даралт. Савны хийн камерт шаардлагатай даралтыг хадгалахын тулд хөхний толгой байдаг.

Агаарыг зайлуулах.

Усны системд дээд утсаар халаах, нэмэлтгүйгээр өргөтгөх сав ашиглах. төхөөрөмжүүд. Доод талаас нь системд холбогдсон агаарын яндангийн тусгай сүлжээ байдаг. түүнийг өргөтгөл рүү сав эсвэл агаар цуглуулагч (агаар гаргах хавхлага эсвэл эрэг ашиглан). Агаарыг найдвартай зайлуулах, ус зайлуулах зорилгоор гол дулааны шугам хоолойг тавьдаг. налуутай. (0.002-оос багагүй) хөргөлтийн шингэний хөдөлгөөний чиглэлд. Циркийн урлагийн системд хөдөлгөөний хурд байдаг. ус> агаарын өгсөх хурд, тиймээс гаднах ус өргөх шугамыг дээшлүүлж, хамгийн өндөр цэгүүдэд агаар цуглуулагч суурилуулсан.


Фенүүд.

Фэнүүдийн үйл ажиллагааны зарчим, зорилгын дагуу радиаль (төвөөс зугтах), тэнхлэгийн, дээвэр, тааз гэж хуваагддаг.

Радиаль (төвөөс зугтах) сэнс . Ердийн радиаль (төвөөс зугтах) сэнс нь гурван үндсэн хэсгээс бүрдэнэ: иртэй сэнс (заримдаа ротор гэж нэрлэдэг), волют хэлбэрийн яндан, босоо ам, дамар, холхивч бүхий хүрээ.

Радиал сэнсний ажиллагаань дараах байдалтай байна: сэнс эргэх үед агаар нь дугуйны ирний хоорондох суваг руу оролтоор орж, төвөөс зугтах хүчний нөлөөн дор эдгээр сувгаар хөдөлж, спираль бүрхүүлээр цуглуулж, түүний гаралт руу чиглүүлдэг. Тиймээс агаар нь тэнхлэгийн чиглэлд төвөөс зугтах сэнс рүү орж, тэнхлэгт перпендикуляр чиглэлд үлддэг.

Тэнхлэгийн фенүүд. Хамгийн энгийн тэнхлэгийн сэнс нь ханцуйндаа суурилуулсан, цахилгаан моторын тэнхлэгт суурилуулсан сэнс, яндан (бүрхүүл) -ээс бүрддэг бөгөөд түүний зорилго нь чиглэсэн агаарын урсгалыг бий болгох явдал юм. Дугуй эргэх үед агаар нь сэнсний тэнхлэгийн дагуу хөдөлдөг бөгөөд энэ нь түүний нэрийг тодорхойлдог.

Тэнхлэгийн сэнс нь радиальтай харьцуулахад үйл ажиллагааны явцад илүү их дуу чимээ үүсгэдэг бөгөөд агаарыг хөдөлгөх үед илүү их эсэргүүцлийг даван туулах чадваргүй байдаг. Орон сууцны болон нийтийн барилгад их хэмжээний агаарыг хангахын тулд тэнхлэгийн сэнс ашиглах шаардлагатай боловч 150-200 Па-аас дээш даралт шаардагдахгүй. V-06-300-8A, V-06-300-10L, V-06-300-12.5A фенүүд нь нийтийн болон үйлдвэрлэлийн барилга байгууламжийн яндангийн агааржуулалтын системд өргөн хэрэглэгддэг.

Фен сонголт . Сэнс нь урсгалын дагуу сонгогддог Л,м 3 / цаг, шаардлагатай нийт сэнсний даралт p, Па, үйл ажиллагааны шинж чанарыг ашиглан. Тэдгээрийн дотор дугуйны тодорхой хурдны хувьд нэг талаас сэнсний агаарын хангамж, нөгөө талаас үүссэн даралт, эрчим хүчний хэрэглээ, үр ашгийн хоорондын хамаарлыг өгдөг.

Сэнсийг сонгосон нийт даралт p нь сорох, гадагшлуулах сүлжээгээр дамжуулан эсэргүүцлийг даван туулахад зарцуулсан статик даралт ба агаарын хурдыг үүсгэдэг динамик даралтын нийлбэр юм.

p, Па утгыг томъёогоор тодорхойлно

Сэнс сонгохдоо шаардлагатай даралт, урсгалын утгууд нь үр ашгийн хамгийн их утгатай тохирч байхыг хичээх хэрэгтэй. Энэ нь зөвхөн эдийн засгийн үндэслэлээс гадна өндөр үр ашигтай ажиллах үед сэнсний дуу чимээг багасгах хүсэл эрмэлзэлээс шалтгаална.

Сэнсний цахилгаан моторын шаардагдах хүч, кВт-ыг томъёогоор тодорхойлно

хаана L-сэнсний урсгал, м 3 / цаг; r- сэнсний үүсгэсэн даралт, кПа; d], - сэнсний үр ашиг, түүний шинж чанарын дагуу авсан; t 1рп нь туузан дамжуулагчийн үр ашиг, V-туузан хөтөч нь 0.95-тай тэнцүү, хавтгай туузан -0.9.

Цахилгаан хөдөлгүүрийн суурилуулсан хүчийг томъёогоор тодорхойлно

Хаана А- эрчим хүчний нөөцийн хүчин зүйл

Сэнсний цахилгаан моторын төрлийг сүүлчийнх нь ажиллах нөхцөл - тоос шороо, хий, уур байгаа эсэх, түүнчлэн өрөөний гал, дэлбэрэлтийн аюулын ангиллыг харгалзан сонгох хэрэгтэй.

Хийн гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл.

Зуух шатаагчөрхийн халаалтын зууханд хийн шаталтанд шилжүүлэх үед суурилуулсан. Төхөөрөмжийг хаалгагүй, ноорог тогтворжуулагчаар тоноглогдсон, тасралтгүй ба үе үе шатах горимтой зууханд ашигладаг.

Төхөөрөмж нь үндсэн болон туршилтын шатаагч ажиллаж байх үед хэвийн, зөвхөн нисгэгч шатаагч ажиллаж байх үед багассан гэсэн хоёр горимтой. Багасгасан горимд ажиллах үед гол шатаагч хавхлагыг хаах шаардлагатай.

Халаалтын зуухыг шарагч төхөөрөмж болон бусад төрлийн автомат аюулгүй ажиллагааны төхөөрөмжийг тогтоосон журмаар туршиж, үйлдвэрлэлд хүлээн зөвшөөрсөн, паспорттой болгож болно.

Өрхийн хийн зуух

Зуух нь шал, ширээний (зөөврийн) гэж хуваагддаг. Ширээний зуухнууд нь зуухгүй, мөн тэдгээрийг тагн гэж нэрлэдэг. Дөрвөн, гурав, хоёр шаталттай зуух ашиглаж байна.

Загварын дагуу хавтангууд нь стандарт болон нэмэгдүүлсэн тав тухтай байдлаар үйлдвэрлэгддэг. Делюкс хийн зуух нь зуухны гэрэлтүүлэг, өндөр хүчин чадалтай шатаагч, тогтмол "жижиг дөл" байрлалтай ширээний шатаагч цорго, ширээний хэвтээ байрлалыг тохируулах төхөөрөмжтэй. Эдгээр нь бага чадалтай ширээний шарагч, ширээний цахилгаан гал асаах, зууханд шарагч, зууханд шарсан шарагч, цахилгаан болон гарын авлагын хөтөч бүхий зуухны нулимагч, зуухны термостат, шаталтын автомат удирдлага зэргээр нэмэлтээр тоноглогдсон байж болно.

1. Хамгийн тохиромжтой хий, тодорхойлолт, түүний шинж чанарууд.

2. Термодинамик. систем, термодинамик. үйл явц, хамгийн тохиромжтой хийн параметрүүд.

3. Идеал хийн төлөвийн тэгшитгэл. Физик. хийн тогтмолын утга.

4. Идеал хийн дотоод энерги. Төрийн параметрүүд.

5. Хийн ажил. Процессын параметр.

6. Хийн дулааны багтаамж.

7. Хийн хольц.

8. Термодинамикийн анхны хууль, түүний математик илэрхийлэл.

9. Декомпийн термодинамикийн нэгдүгээр хуулийн илэрхийлэл. термодинамик үйл явц

10. Тойрог мөчлөгүүд. Термодинамик ба хөргөлтийн коэффициентүүд.

11. Карногийн мөчлөг. Карногийн теорем.

12. Жинхэнэ хий. PV координат дахь уур үүсгэх. Уур үүсгэх дулаан. Уурын хуурайшилтын түвшин.

13. Чийглэг агаар. Түүний шинж чанарууд.

14. Чийглэг агаарын I-d диаграмм. I-d диаграмм ашиглан агаар цэвэршүүлэх үйл явцыг судлах.

15. Биеийн температурын талбар. Температурын градиент.

16. Дулаан дамжилтын илтгэлцүүр. Фурьегийн хууль.

17. Хавтгай хананы дулаан дамжилтын илтгэлцүүр. Дулааны үндсэн тэгшитгэл.

18. Конвектив дулаан дамжуулалт. Ньютон-Ричманы тэгшитгэл. Коэфф. дулаан дамжуулалт.

19. Шалгуурын тэгшитгэлийг ашиглан дулаан дамжуулах коэффициентийг тодорхойлох.

20. Цацрагийн дулаан дамжуулалт. Стефан-Больцманы тэгшитгэл.

21. Кирхгоф ба Ламбертын хууль.

22. Дулаан дамжуулалт. Хавтгай хананд зориулсан Ur-e ба дулаан дамжуулах коэффициент.

23. Дулаан солилцуур. Сэргээх дулаан солилцооны халаалтын гадаргуугийн тодорхойлолт.

24. Дотоод бичил цаг уур.

25. Гадны дулаан дамжуулах эсэргүүцэл. хашаа барих. Тэдний хоорондын харилцаа.

26. Хашааны дулааны эсэргүүцэл. Дулаан шингээлтийн коэффициент S. Дулааны инерцийн утга D.

27. Хашааны агаар нэвтрүүлэх чадвар. Хашааны агаар нэвчих чадварыг эсэргүүцэх.

28. Хашааны дулааны алдагдлыг тодорхойлох. Хөргөх гадаргууг хэмжих дүрэм.

29. Дулааны алдагдлыг томруулах замаар тодорхойлох. үзүүлэлтүүд. Барилгын дулааны онцлог шинж чанарууд.

30. Халаалтын систем: үндсэн Имэйл, анги, шаардлага, танилцуулга. халаалтын суурилуулалт руу.

31. Дүгнэлт таталцал хоёр хоолойт халаалтын системд зориулсан даралт.

32. Цусны эргэлтийн тодорхойлолт нэг хоолойт систем дэх даралт.

33. Дамжуулах хоолойн системийн төв. халаалтын систем, тэдгээрийн холболт, суурилуулах арга.

34. Өргөтгөх сав, түүний зориулалт, суурилуулалт, халаалтын системийн шугамд холбогдох цэг, савны эзэлхүүнийг тодорхойлох.

35. Усан халаалтын системээс агаарыг зайлуулах.

36. Систем. уур. халаалт. Үйл ажиллагааны зарчим, ангилал, үндсэн. схемүүд. Агаарын цус алдалт системээс уур. халаалт. Бүс нутаг нь хийн халаалтын системийг ашигладаг.

37. Халдаг. төхөөрөмжүүдийн систем. төв. халаалт. Анги, тэдэнд тавигдах шаардлага. Онцлог шинж чанарууд халаалтын төрлүүд төхөөрөмжүүд.

38. Байршил, суурилуулалт, дулаанд холбох аргууд. системийн дамжуулах хоолойд зориулсан төхөөрөмж халаалт. Халаалтын төхөөрөмжид хөргөлтийн бодис нийлүүлэх схем.

39. Дулаан дамжуулах коэффициент нь халсан байна. төхөөрөмжүүд. Төхөөрөмжийн халаалтын гадаргууг тодорхойлох.

40. Халаалтын төхөөрөмжийн гадаргууг тооцоолох онцлог.

41. Халаалтын төхөөрөмжийн дулааны гаралтыг тохируулах.

42. Шатахуун. Анхан шатны найрлага. Шатахууны илчлэгийн үнэ цэнэ

43. Түлшний шаталт. Онолын болон үйлдэл шаардлагатай агаарын хэмжээ түлш шатаах зориулалттай.

44. Түлшний шаталтын арга. Шатаах төхөөрөмжийн төрөл, тэдгээрийн шинж чанар.

45. Бойлер суурилуулах. Def. Шатаах төхөөрөмжийн төрөл, тэдгээрийн шинж чанар.

46. Төвлөрсөн дулаан хангамж. Дулааны цахилгаан станцын диаграм.

47. Дулааны сүлжээ, дулааны шугам сүлжээг тавих арга, дулаалгын төрөл.

48. Орон нутгийн халаалтын системийг дулааны сүлжээнд холбох.

49. Агаарын солилцоо, түүнийг тодорхойлох арга.

50. Агааржуулалтын системийн зорилго, ангилал

51. Байгалийн агааржуулалт: халдвар, агааржуулалт, сувгийн агааржуулалтын систем.

52. Сувгийн яндангийн таталцлын агааржуулалтын систем, дизайн, түүний аэродинамик. тооцоо.

53. Механик агааржуулалтын систем. Түүний элементүүд.

54. Агаар цэвэршүүлэх төхөөрөмж.

55. Агаар халаах төхөөрөмж.

56. Фенүүд: тэнхлэгийн болон төвөөс зугтах сэнсний ангилал, үйл ажиллагааны зарчим. Фенүүдийн сонголт.

57. Хийн хангамж. Үндсэн схемүүд. Хийн хангамжийн системийг барих.

58. Хийн гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл.

Хамгийн тохиромжтой хий, тодорхойлолт, шинж чанар.

Молекулууд нь харилцан үйлчлэлийн хүчгүй, молекулууд нь бага хэмжээний эзэлхүүнтэй материаллаг цэгүүд болох хий гэж нэрлэдэг. хамгийн тохиромжтой хийнүүд. Термодинамик процессын судалгааг хялбарчлах, тооцоолох энгийн томъёог олж авахын тулд идеал хийн тухай ойлголтыг нэвтрүүлсэн.

Молекулын кинетик үзэл баримтлалд үндэслэсэн идеал хийн шинж чанарыг идеал хийн физик загварт үндэслэн тодорхойлж, дараахь таамаглалыг дэвшүүлэв.

Хийн бөөмийн эзэлхүүн нь тэг (өөрөөр хэлбэл молекулын диаметр нь тэдгээрийн хоорондох дундаж зайтай харьцуулахад өчүүхэн бага);

Моментийг зөвхөн мөргөлдөөний үед дамжуулдаг (өөрөөр хэлбэл молекулуудын хоорондох татах хүчийг тооцдоггүй бөгөөд түлхэх хүч нь зөвхөн мөргөлдөөний үед үүсдэг);

Хийн хэсгүүдийн нийт энерги тогтмол байдаг (өөрөөр хэлбэл дулаан дамжуулалт эсвэл цацрагийн улмаас эрчим хүч дамжуулахгүй);

Молекулуудын харилцан үйлчлэлийн хугацаа нь мөргөлдөөний хоорондох дундаж хугацаатай харьцуулахад маш бага байдаг;

Судалгааны хамгийн энгийн объект бол хамгийн тохиромжтой хий юм. Идеал хий нь молекулууд нь өчүүхэн хэмжээтэй, хол зайд харилцан үйлчилдэггүй хий юм. Мөн мөргөлдөх үед тэд төгс уян бөмбөлөг шиг харилцан үйлчилдэг. Тохиромжтой хий бол хийсвэрлэл юм. Гэхдээ энэ ойлголт нь дулааны хөдөлгүүрийн инженерийн тооцоо, тэдгээрт тохиолддог процессуудыг хялбаршуулдаг тул ашигтай юм.

Хийн төлөв байдлыг тодорхойлдог гол үзүүлэлтүүд нь эзэлхүүн, даралт, ба температур, .

3. Атомын массын нэгж (a.u.m.).

Молекулын масс нь маш бага,
10-27 кг. Тиймээс атом ба молекулын массыг тодорхойлохын тулд элемент эсвэл молекулын атомын массын нэгж гэж нэрлэгддэг хэмжигдэхүүнүүдийг ашигладаг.

1 цаг = 1.67 10 -27 кг =
.

Бүх атом ба молекулуудын массыг амугаар хэмждэг.

= 12 аму,
= 14 аму,
= 16 ам

Харьцангуй молекул (
) эсвэл атомын ( ) масс гэдэг нь молекул эсвэл атомын массын нүүрстөрөгчийн атомын масстай (1/12) харьцаа юм.
.

Тодорхойлолтоос харж болно
- хэмжээсгүй хэмжигдэхүүнүүд. Массын нэгж нь нүүрстөрөгчийн атомын масстай (1/12) тэнцүү
атомын массын нэгж гэж нэрлэдэг. (a.e.m.). Энэ нэгжийг (өөрөөр хэлбэл аму) килограммаар илэрхийлсэн гэж тэмдэглэе
. Дараа нь атомын масс тэнцүү болно
, мөн молекулын масс нь байна
.

0.012 кг изотоп дахь атомын тоотой тэнцүү тооны бөөмс (атом эсвэл молекул) агуулсан бодисын хэмжээ
, мэнгэ гэж нэрлэдэг.

Нэг моль бодист агуулагдах бөөмсийн тоог Авогадрогийн тоо гэнэ.
= 6.022 10 23 моль -1. Мэнгэний массыг молийн масс гэнэ.

(1)

Нүүрстөрөгчийн хувьд

= 1.66 10 -27 кг.

(2) -аас үүнийг дагаж мөрддөг

= 0.001 кг / моль.

(3)

= 0,001
(1)-д (3)-ыг орлуулбал бидэнд байна

=
кг/моль

г/моль.

Тиймээс граммаар илэрхийлсэн мэнгэний масс нь харьцангуй молекулын масстай тоон хувьд тэнцүү байна.
= 12 ам

= 12 г/моль,
= 16 ам

= 16 г/моль,

= 32:00.

= 32 г/моль.

4. Идеал хийн шинж чанарууд.

Молекулуудын хэмжээ нь ойролцоогоор 1 А = 10 -10 м байна.
Даралт нь нэгж талбайд перпендикуляр үйлчлэх хүчтэй тэнцүү,

. SI дахь даралтыг Па (паскаль) -аар хэмждэг. Па = н / м 2, 1 кг / см 2 = 1 атм = 9.8 10 4 Па, 1 мм м.у.б. = 133 Па.

5. Менделеев-Клапейроны тэгшитгэл.

Бага нягттай үед хий нь тэгшитгэлд захирагддаг Менделеев-Клапейроны идеал хийн төлөвийн тэгшитгэл, - мэнгэний тоо,

= 8.31 Ж/моль К. Хэрэв та хэмжигдэхүүнүүдийг оруулбал тэгшитгэлийг өөр хэлбэрээр өгч болно.

.

= 1.38 10 -23 Ж/К:
Хэрэв

.

= 1.38 10 -23 Ж/К:
нь бөөмсийн концентраци юм

.

, Тэр

Энэ илэрхийлэл нь аэродинамикийн салбарт хэрэглэгддэг.

6. Хийн кинетик онолын үндсэн тэгшитгэл (Клаузиусын тэгшитгэл).

Молекулын кинетик онолын үндсэн тэгшитгэл нь хийн төлөвийн параметрүүдийг молекулуудын хөдөлгөөний шинж чанартай холбодог.
Тэгшитгэлийг гаргахын тулд статистик аргыг ашигладаг, өөрөөр хэлбэл бие даасан хийн молекулуудын шинж чанарыг мэддэг. (концентраци) олж болно

- хийн даралт, нийт хийн шинж чанар. Тэгшитгэлийг гаргахын тулд нэг атомын идеал хийг авч үзье. Молекулууд эмх замбараагүй хөдөлдөг. Молекулуудын хурд өөр өөр байдаг. Хийн молекулуудын хоорондох харилцан мөргөлдөөний тоо нь хөлөг онгоцны хананд үзүүлэх нөлөөллийн тоотой харьцуулахад молекулуудын хөлөг онгоцны хана нь туйлын уян хатан байдаг гэж үзье. Хий нь ирмэгтэй куб саванд байгаа гэж үзвэл савны хананд үзүүлэх даралтыг олъё.

. Бид савны хананд хийн молекулуудын нөлөөллийн дундаж үр дүн гэж даралтыг хайдаг.

1). Ньютоны гурав дахь хуулийн дагуу хана нь молекул бүрээс импульс авдаг
2). Тухайн үед
сайтууд

зөвхөн эзэлхүүнд агуулагдах молекулуудад хүрнэ
3). Эзлэхүүн дэх эдгээр молекулуудын тоо

.

тэнцүү байна
.

4). Платформ дээрх нөлөөллийн тоо тэнцүү байна

5). Молекулууд мөргөлдөх үед импульсийг тухайн хэсэгт шилжүүлдэг
Үүнийг харгалзан үзвэл
- хүч чадал, ба

- даралт,

(1)

Бидэнд дарамт шахалт бий
Хэрэв хийн эзэлхүүн нь
хурдтай хөдөлдөг молекулууд

. (2)

, дараа нь томъёог ашиглан язгуур дундаж квадрат хурд гэсэн ойлголтыг нэвтрүүлэх хэрэгтэй

=

Хийн кинетик онолын үндсэн тэгшитгэл.

Үүнийг тэмдэглэснээр энэ тэгшитгэлийг дахин зохион байгуулж болно

.

.

Нөгөө талд

.

.

Молекулуудын эмх замбараагүй хөдөлгөөний дундаж кинетик энерги нь температуртай шууд пропорциональ бөгөөд массаас хамаардаггүй. T=0 үед
= 0, хийн молекулуудын хөдөлгөөн зогсох ба даралт тэг болно.

Үнэмлэхүй температур, T нь идеал хийн молекулуудын хөрвүүлэх хөдөлгөөний дундаж кинетик энергийн хэмжүүр юм. Гэхдээ энэ нь молекул, атомын задрал, ионжилт байхгүй тохиолдолд л дунд зэргийн температурт үнэн юм. Хэрэв систем дэх бөөмсийн тоо бага бол энэ нь бас буруу, учир нь дундаж квадрат хурдны тухай ойлголтыг нэвтрүүлэх боломжгүй юм.

-аас
Тэгээд
ёстой

=.

ТОДОРХОЙЛОЛТ: Идеал хий нь шинж чанар нь дараах нөхцлийг хангасан хий юм.
a) ийм хийн молекулуудын мөргөлдөөн нь уян харимхай бөмбөлгүүдийн мөргөлдөх хэлбэрээр тохиолддог бөгөөд хэмжээс нь үл тоомсорлодог;
б) мөргөлдөхөөс мөргөлдөх хүртэл молекулууд жигд, шулуун шугамаар хөдөлдөг;
в) молекулуудын харилцан үйлчлэлийн хүчийг үл тоомсорлодог.

Өрөөний температур ба хэвийн даралт дахь бодит хий нь хамгийн тохиромжтой хий шиг ажилладаг. Энгийн нөхцөлд ч гэсэн шинж чанар нь идеал хийн хуулиудад нийцдэг гелий, устөрөгч зэрэг хий гэж хамгийн тохиромжтой хий гэж үзэж болно.

Идеал хийн тодорхой массын төлөвийг P, V, T гэсэн гурван параметрийн утгуудаар тодорхойлно. Хийн төлөв байдлыг тодорхойлдог эдгээр утгыг гэж нэрлэдэг. төлөвийн параметрүүд. Эдгээр параметрүүд нь бие биенээсээ хамааралтай байдаг тул тэдгээрийн аль нэгийг өөрчлөх нь нөгөөг нь өөрчлөхөд хүргэдэг. Энэ хамаарлыг дараахь функцээр аналитик байдлаар тодорхойлж болно.

Биеийн параметрүүдийн хоорондын холбоог үүсгэдэг харилцааг нэрлэдэг төлөвийн тэгшитгэл. Иймээс энэ хамаарал нь идеал хийн төлөвийн тэгшитгэл юм.

Хийн төлөвийг тодорхойлсон төлөв байдлын зарим үзүүлэлтийг авч үзье.

1) Даралт(P). Хийн дотор молекулуудын эмх замбараагүй хөдөлгөөний үр дүнд даралт үүсдэг бөгөөд үүний үр дүнд молекулууд хоорондоо болон савны ханатай мөргөлддөг. Савны хананд молекулуудын нөлөөллийн үр дүнд молекулуудын талаас хананд тодорхой дундаж хүч үйлчилнэ. dF. Гадаргуугийн талбай гэж үзье dS, Дараа нь. Тиймээс:

ТОДОРХОЙЛОЛТ (механик): Даралтнь түүний хэвийн нэгж гадаргуугийн талбайд үйлчлэх хүчинтэй тоогоор тэнцүү физик хэмжигдэхүүн юм.

Хэрэв хүч гадаргуу дээр жигд тархсан бол . SI системд даралтыг 1Па=1Н/м2 хэмждэг.

2) Температур(Т).

ТОДОРХОЙЛОЛТ (түр зуурын): Температурбие нь макроскопийн системийн термодинамик тэнцвэрийн төлөвийг тодорхойлдог термодинамик хэмжигдэхүүн юм.

Термодинамикийн тэнцвэрт байдалд байгаа тусгаарлагдсан системийн бүх хэсгүүдэд температур ижил байна. Өөрөөр хэлбэл, хэрэв холбоо барих байгууллагууд дулааны тэнцвэрт байдалд байгаа бол, i.e. дулаан дамжуулалтаар энерги солилцдоггүй бол эдгээр биетүүд ижил температуртай байдаг. Хэрэв биетүүдийн хооронд дулааны холбоо үүсэх үед тэдгээрийн аль нэг нь дулаан дамжуулах замаар энергийг нөгөө рүү шилжүүлдэг бол эхний бие нь хоёр дахь биетэй харьцуулахад илүү өндөр температуртай байдаг.

Температураас хамаардаг биеийн шинж чанаруудын аль нэгийг (температурын тэмдэг) температурыг хэмжихэд (хэмжих) ашиглаж болно.


Жишээ нь: Хэрэв бид эзлэхүүнийг температурын индикатор болгон сонгож, эзлэхүүн нь температурын дагуу шугаман өөрчлөгддөг гэж үзвэл мөсний хайлах температурыг "0", усны буцлах температурыг 100 ° гэж сонговол Цельсийн хэмжүүр гэж нэрлэгддэг температурын хуваарийг олж авна. Термодинамик биет V эзэлхүүнтэй байх төлөвт температурыг оноох ёстой.

Температурын хуваарийг хоёрдмол утгагүй тодорхойлохын тулд шалгалт тохируулгын аргаас гадна термометрийн биет (жишээ нь хэмжилтээр сонгосон бие) болон температурын шинж чанарыг сонгох талаар тохиролцох шаардлагатай.

Мэдэгдэж байна хоёртемпературын хэмжүүр:

1) т– эмпирик буюу практик температурын хуваарь (°C). (Бид энэ масштабын термометрийн бие ба температурын шинж чанарыг сонгох талаар дараа ярих болно).

2) Т– термодинамик буюу үнэмлэхүй хуваарь (°K). Энэ масштаб нь термодинамик биеийн шинж чанараас хамаардаггүй (гэхдээ энэ талаар дараа хэлэлцэх болно).

Үнэмлэхүй хэмжигдэхүүнээр хэмжигдэх температур T нь практик хэмжүүрээр t температуртай хамааралтай байна.

Т = т + 273,15.

Үнэмлэхүй температурын нэгжийг Кельвин гэж нэрлэдэг. Практик хэмжүүрээр температурыг градусаар хэмждэг. Цельсийн (°C). градусын утгууд. Келвин ба градус. Цельсийн температур ижил байна. 0°K-тэй тэнцэх температурыг үнэмлэхүй тэг гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь t=-273.15°C-тай тохирч байна.



Танд нийтлэл таалагдсан уу? Найзуудтайгаа хуваалцаарай!