Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
жылу техника экзамен.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
1.22 Mб
Скачать

4. Бойль-Мариотт заны.

Температура тұрақты болғанда макроскопиялық денелердің термодинамикалық жуйесі күйінің  өзгеру процесін изотермиялық деп атайды. Газ температурасын тұрақты етіп ұстау ушін ол температурасы тұрақты болып тұратын үлкен жүйемен — термостатпен жылу алмасатындай болуы қажет. Өйткені сығылғанда немесе ұлғайғанда газдың темпе­ратурасы өзгеретін болады. Егер атмосфералық ауаның темпе­ратурасы бүкіл процесс барысында елеулі өзгермесе онда ол термостат қызметін атқара алады.          Идеал газ күйінің теңдеуіне pV= сәйкес тұрақты температурадағы  кез келген  күйде газ қысымының оның көлеміне көбейтіндісі тұрақты болады, яғни Т=const болғанда. pV=const. Егер газдың температурасы өзгермесе, онда оның берілген массасы ушін газ қысымының көлемге көбейтіндісі тұрақты болады.           Бұл заңды тәжірибе жүзінде ағылшын ғалымы Р. Бойль (1627—1691), одан біраз кейінірек француз ғалымы Э. Мари­отт (1620—1684) ашты. Сондықтан ол Бойль — Мариотт заңы деп аталады. Бойль — Мариотт заңы кез келген газ ушін, сондай-ақ олардың қоспасы үшін де, мысалы, ауа ушін де дұрыс. Тек атмосфералық қысымнан бірнеше жүз есе жоғары қысымдарда ғана бұл заңнан ауытқу елеулі түрде байқалады. Тұрақты температурада газ қысымының көлемге тәуелділігі график түрінде изотерма деп аталатын қисық сызық арқылы кескінделеді. Газдың изотермасы қысым мен көлемнің арасындағы  кері пропорционал тәуелділкті өрнектейді. Қйсык сызықтың мұндай түрін математикада гипербола деп атайды.

5. Гей-Люссак заны.

Гей-Люссак Заңы— негізгі газ заңдарының бірі. Гей-Люссак заңы бойынша берілген газ массасының көлемі тұрақты қысым кезінде температураға сызықты тәуелді болып өзгереді: VtV0(1+Vt), мұндағы V0 және Vt—бастапқы және соңғы темп-ралар кезіндегі газдың сәйкес көлемдері, t — осы темп-ралардың айырмасы, V — газдың тұрақты қысым кезіндегі жылулық ұлғаю коэффициенті (ол барлық газ үшін шамамен 1/273,15 К–1). Гей-Люссак з. тек идеал газдар үшін дәл орындалады. Ал нақты (реал) газдар бұл заңға темп-ра мен қысымның кризистік мәндерінен алыс мәндерінде ғана бағынады. Гей-Люссак з. Клапейронтеңдеуінің дербес жағдайы болып есептеледі. Бұл заңды 1802 ж. француз ғалымы Ж.Л. Гей-Люссак (1778 — 1850) ашқан.

6. Газ қоспалары

Жұмыстық дене ретінде жылу қозғағыштары мен қондырғыларында газ қоспалары жиі қолданылады.

Газ қоспасы деп бір-бірімен химиялық реакцияларға түспейтін жекеленген газдардың қоспасын айтады.

Газ қопасының құрамына кіретін әр газдың көлемі, сол қоспаның көлеміне тең болатыны анық. Сондықтан газ қоспасы Дальтон заңына бағынады: газдар қоспасының жалпы қысымы, сол қоспаны құрайтын жекеленген газдардың парциал қысымдарының қосындысына тең, яғни

(1.22)

мұндағы -парциал қысымдар.

Парциал қысым деп әр газдың бірдей температурада, көлемі қоспаның барлық көлеміне тең болғандағы қысымын айтады.

7. Қоспаның берілу тәсілдері

Газ қоспасының құрамы массалық, көлемдік және мольдік үлестермен берілуі мүмкін.

Масссалық үлес деп әр газдың массасының mi қоспаның жалпы массасына m қатынасын айтады

(1.23)

мұндағы және

Массалық үлестер процентпен жиі беріледі. Мысалы, құрғақ ауа үшін

, .

Көлемдік үлес деп газдың келтірілген (парциалды) көлемінің Vi қоспаның толық көлеміне V қатынасын айтады

(1.24)

Газдың келтірілген немесе парциал көлемі деп, егер әр газдың қысымы мен температурасы қоспаның қысымы мен температурасына тең болғандағы көлемін айтады.

Бойль-Мариотт заңына сәйкес былай жазуға болады

(1.25)

Одан , сонан соң .

Көлемдік үлестер де жиі процентпен беріледі. Ауа үшін , .

Қоспаны мольдік үлеспен беру оны көлемдік үлеспен бергенмен бірдей.

Егер мольдің саны -мен белгілесек, онда

және

Бұдан

Авогадро заңына сәйкес қысым мен температуралар бірдей болғанда

Түптеп келгенде

(1.26)

Сонымен газ қоспасын мольдік үлеспен беру оны көлемдік үлеспен берумен тең мағыналы.

8. Газ қос пасының газ тұрақтысы

і-ші газ компоненті үшін газ күйінің теңдеуін жазсақ

(1.27)

Барлық газ компоненттері үшін (1.27) теңдеуі былай жазылады

(1.22)-ні есепке алсақ, онда

(1.28)

мұндағы

(1.29)

(1.21) теңдеуін і-ші газ компоненті үшін жазсақ

Онда (1.29)-дан қоспаның газ тұрақтысы

(1.30)

(1.21) теңдеуін газ қоспасы үшін өрнектесек

(1.31)

(1.30) бен (1.31)-ді салыстыра отырып газ қоспасының орташа мольдік массасын табамыз

(1.32)

Енді і-ші газ компоненті үшін газ күйінің теңдеуін төмендегенше жазып

(1.33)

және оны барлық газ компонентері үшін жазып , және -лердің орнына мәндері қойсақ, онда газ қоспасының орташа мольдік массасы көлемдік үлестер бойынша табылуы мүмкін

(1.34)