سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
برای یافتن رابطه بین فشار و حجم مقدار مشخص گاز می توانیم با قرار دادن وزنه روی پیستون فشار گاز را در حجمهای مختلف، اندازه بگیریم و چون گاز محبوس در تعادل گرمایی با محیط اطراف است می توان گفت در موقع اندازه گیری حجم و فشار دمای گاز ثابت مانده است. ...
عکس نویسنده
عکس نویسنده
نویسنده : مجید محسنی
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

 دما ثابت

برای یافتن رابطه بین فشار و حجم مقدار مشخص گاز می ‏توانیم با قرار دادن وزنه روی پیستون فشار گاز را در حجم های مختلف، اندازه بگیریم و چون گاز محبوس در تعادل گرمایی با محیط اطراف است، می ‏توان گفت در موقع اندازه گیری حجم و فشار دمای گاز ثابت مانده است.

 دما ثابت دما ثابت

البته در چند درس قبل فیلمی مشابه آنچه در عكس های بالا اتفاق افتاد را دیدید كه تكرار آن خالی از لطف نیست.

برای مشاهده فیلم کلیک کنید.

 دما ثابتیك بالن لوله بلند تهیه كنید (البته می‏توانید به جای بالن لوله بلند از یك شیشه شیر یا ظرف نوشابه پلاستیكی 200cc استفاده كرده و سر آن یك نی بلند قرار دهید.)

 

حال لوله بالن (یا نی) را وارد آب كنید. آب در لوله بالا می‏آید و اینچنین با كاهش حجم هوا داخل بالن، فشار آن افزایش می‏یابد. به ازای هر حجم می‏توانید فشار هوای داخل بالن را از رابطه

   -   به دست آورید.

 

هنگام اندازه‏گیری حجم و فشار گاز كمی صبر كنید تا هوای داخل بالن با محیط به تعادل گرمایی برسد تا اندازه‏گیرها در دمای ثابت انجام گرفته باشد.

همانطور كه قبلاً گفته شد دو نوع از آزمایش های بالا برای یافتن رابطه P، V  و كفایت می ‏كند. شارل و گیلوساك دو دانشمندی هستند كه به طور جداگانه رابطه بین حجم و دمای مقدار معینی گاز را در فشار ثابت بررسی كرده و به این نتیجه رسیدند كه:

 

همچنین بویل و ماریوت دو دانشمند دیگر كه به طور جداگانه رابطه بین حجم و فشار یك مقدار گاز را در دمای ثابت بررسی كردند و به این رسیدند كه:

 

در این قسمت به مثال های ذکر شده دقت کنید:

 

دمای گاز محبوس زیر پیستون را در فشار ثابت سه برابر می‏ كنیم (شكل سمت چپ)، به نظر شما پیستون در چه ارتفاعی می ‏ایستد؟

 

راهنمایی و حل:

چون وزن پیستون تغییر نمی ‏كند پس فشار ثابت است پس می ‏توان گفت:

 

 


دمای گازی را در فشار ثابت 50c زیادتر می‏ كنیم كه باعث تغییر حجم به اندازه 1/0 حجم اولّیه می ‏شود. دمای اولّیه گاز چقدر است؟

 

راهنمایی و حل:

ثابت

چون دما افزایش یافته پس حجم هم زیاد شده است، بنابراین تغییر حجم به 1/0 حجم اولّیه به این معنی است كه جسم ثانویه به اندازه 1/0 حجم اولّیه از حجم اولّیه بیشتر شده است. پس داریم:

 

از طرفی می‏دانیم  T2 به اندازه 50 بیشتر از T1 است پس داریم:

 


 دما ثابت

یك استوانه مدرج به طول 110cm و سطح مقطع  10cm2 را بدون آنكه هوایی از آن خارج شود، طوری در آب فرو می‏بریم كه انتهای استوانه هم سطح آب شود. آب چقدر در استوانه بالا می ‏آید؟ (دمای هوا و آب یكسان است)

 

راهنمایی و حل:

ارتفاع استوانه را h1 می‏گیریم داریم:

ثابت

 

P1 فشار هوای داخل استوانه قبل از ورود است كه همان فشار جو است. پس داریم:

 

بنابراین آب به اندازه روبه‌رو بالا می‏آید.


پیستونی در وسط یك استوانه دو سر بسته قرار دارد. فشار گاز در هر دو طرف 750mmHg  است. پیستون را طوری جابه ‏جا می ‏كنیم كه حجم گاز واقع در سمت راست تا مقدار نصف اولّیه ‏اش كاهش یابد. اختلاف فشار چقدر می ‌شود؟

 

راهنمایی و حل:

مطابق شكل زیر گاز سمت چپ پیستون از مشخصه P1 و  V1 به  و می‏رسد و گاز سمت راست پیستون از P2  و V2 به  و  می ‏رسد بنابراین داریم:

 

 ما دنبال  هستیم بنابراین داریم: (حجم كل ظرف را V می‏گیریم)

 

مرکزیادگیری سایت تبیان - تهیه: محسنی

تنظیم: مریم فروزان کیا

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین