温度に対する圧力の依存性を調べるために - 何が簡単であることができませんでした...

ガスの物理的特性の研究

科学的発見の歴史は、多くの場合、適切なタイミングで適切な場所で「右」の人にその事実から始まります。 これは、ガスの研究で何が起こっています。 フランスの物理学者、化学者、エンジニアセージ・チャールズ航空学に興味を持つようになりました。 この点で、空気温度の圧力依存性を検討する必要がありました。 もちろん、熱は常に研究者の最初のツールとなっています。 、それでも、強力なエネルギー源を制御することが容易で、常に手元に。 知識のほとんどの古代の楽器はいつもの試金石となっている「だけでなく、さて、それは熱に敏感であるとき、何が起こるか見てみましょう、あなたが追加した場合...」など

そして、ガス中のチャールズを見つけることは興味深い何ですか？ 私たちは、あなた自身の研究を行います。 一方で、それはしっかりと閉じ、チューブに沿って摺動するピストンの内側に配置し、ガラス管を取ります。 通常のアルコールランプ- -次の熱源を設定し、私たちの実験台が装備 温度計 や圧力を-それは我々が探求しようとしている圧力の温度依存性にありました。 それでは始めましょう...

我々は、ボリューム内のガスの一定量は有底筒とピストン有界有します。 ピストンpodogreemアルコールランプと試験ガスを修正します。 私たちは、圧力値Pnとガス温度Tnの数を書きます。 温度上昇及び圧力と共に増加 - 得られたデータを分析する際に、我々は、温度の圧力依存性は比例性質であることがわかります。 ピストンは異なる圧力にさらされることに注意：外 - 大気圧である、内側 - 加熱ガスから。 次の実験のためにピストンリテーナを取り外し、ピストンが圧力均等化に移動ていることがわかります。 しかし、それはガスの量、及び量（重量）は同じまま変更されます。 - 簡単かつ上品なガス圧力の一定の質量と体積は温度に正比例する：我々は、チャールズを受け結論します。

換言すれば、加熱時の圧力が増加すると、一定の体積で、及び定圧量増大を加熱しながら。 バルーニングのためにそれをバーナーから空気を加熱する時、それは膨張し、その体積が増加することを意味する、および球の体積 - ありません。 従って、過剰空気がボールを出て、内部は 空気質量 外部からの空気の同じ体積の質量よりも少ないです。 発射アルキメデスの原理を、そしてボールが観客の喜びに飛んするのではなく、何の関係もありません。

しかし、最も顕著な所見は、圧力P及び温度TがP1 / T1 = P2 / T2 = ... = PN /テネシー= CONSTによって関連していることです。 それは異なって解釈することができる：P = K * T、K - 気体定数の一種。 私たちは、個々の温度値、圧力およびボリュームにこれらの関係を適用する場合は、よく知られた定数を取得することができます。 例えば、ガスの体積は、初期値の273分の1に1度で加熱中に増加されます。

もちろん、大きな関心は、例えば、ガスに対する液体相転移の温度での物質の圧力依存性です。 この種の研究のための最も物体は水です。 水蒸気の上方に形成され、外部環境からの水の分子の特定の数の遷移の結果です。 力-これは、2つの要因によって妨げられる 表面張力の 外圧。 温度と同等 - 彼らは十分なエネルギーポテンシャルを持つ分子のみを余裕が克服。 この容量を達成する方法は2つあります。外部の圧力に加熱することにより、水の分子のエネルギーや低抵抗を増加させることが可能です。 第1の方法は周知の事実によって確認された - 加熱された水が急速に蒸発し、第二 - 「親」の環境を残してエネルギー閾値分子を減少させます。

私たちの研究室の設定に戻りましょう。 ピストンの下方の空間は、ピストンが自由に移動しなければならないことがほんの少しだけ20〜40グラム注意、水で満たされ、システムが弁を故障しなければなりません。 水が加熱されている場合、水蒸気がピストンをシフトし、自分自身を解放する形成された「日中の場所を。」 可変圧力で空気の供給源に接続されるピストンの上方の空間は、例えば、第2のピストンロッドを手動で管理設定しました。 今では、蒸気圧の温度依存性を調べることが可能です。 第1ピストンに外部からの圧力を変化させる、ピストン及びロッドを移動させます。 中間データの修正。 正しく即ち、定常時の蒸気温度を捕捉します 変わらず、少なくとも簡単に、意味。 私たちは、環境との熱交換を無視した場合、ペアの行動は、行動の非常に異なっていない理想気体。

興味深いことに、このようなプリミティブセットアップに依存観察することができる 沸点 圧力を。 液体体積全体の気泡の形成を蒸気に遷移沸騰液体と呼ばれるリコール。 こうして 非常に簡単に沸騰を修正。 ここで再び圧力が上昇すると、液体沸騰温度が上昇すると、初心者は驚くべきトリックを実証するため、それは容易である-のみ80の温度で沸騰する水を 摂氏 同じ110℃を超える、または常識に一見反対。

ガス、最終的には、問題にソースを熱にさらされる蒸気、および様々な熱機関の動作を調査した後に作成されているためです：蒸気エンジン、ポータブルエンジン、エンジン、内燃機関。 そして、いくつかは、最初に生まれ、それらの間には、当然のことながら、バルーン考慮されるべきであることを知っています。