एक प्रक्रिया जो निरंतर दबाव में होती है। बुनियादी थर्मोडायनामिक प्रक्रियाएं। निरंतर तापमान पर प्रक्रिया करें

ताप की गुंजाइश

स्थिर दबाव पर दाढ़ ताप क्षमता को निरूपित किया जाता है। एक आदर्श गैस में, यह मेयर संबंध द्वारा निरंतर आयतन पर ताप क्षमता से संबंधित होता है।

आणविक गतिज सिद्धांत आपको सार्वभौमिक गैस स्थिरांक के मान के माध्यम से विभिन्न गैसों के लिए दाढ़ ताप क्षमता के अनुमानित मूल्यों की गणना करने की अनुमति देता है:

ताप क्षमता को मेयर समीकरण के आधार पर भी निर्धारित किया जा सकता है यदि एडियाबेटिक एक्सपोनेंट ज्ञात है, जिसे प्रयोगात्मक रूप से मापा जा सकता है (उदाहरण के लिए, गैस में ध्वनि की गति को मापकर या क्लेमेंट-डेसॉर्म्स विधि का उपयोग करके)।

एन्ट्रापी परिवर्तन

विकिमीडिया फाउंडेशन। 2010।

देखें कि "आइसोबैरिक प्रक्रिया" अन्य शब्दकोशों में क्या है:

- (आइसोबैरिक प्रक्रिया), भौतिक में होने वाली प्रक्रिया। पोस्ट पर प्रणाली। विस्तार। दबाव; थर्मोडायनामिक पर आरेख एक आइसोबार द्वारा दर्शाया गया है। I. p. का सबसे सरल उदाहरण एक खुले बर्तन में पानी गर्म करना, एक स्वतंत्र रूप से चलने वाले सिलेंडर में गैस का विस्तार ... ... भौतिक विश्वकोश

- (आइसोबैरिक प्रक्रिया) (आइसो ... और बारोस ग्रेविटी से), सिस्टम में एक स्थिर दबाव पर होने वाली थर्मोडायनामिक प्रक्रिया। राज्य आरेख पर समदाबी प्रक्रिया को दर्शाने वाली रेखा को समदाब रेखा कहते हैं ... आधुनिक विश्वकोश

आइसोबैरिक प्रक्रिया- (आइसोबैरिक प्रक्रिया) (आइसो ... और बारोस ग्रेविटी से), सिस्टम में एक स्थिर दबाव पर होने वाली थर्मोडायनामिक प्रक्रिया। राज्य रेखाचित्र पर समदाबी प्रक्रिया को दर्शाने वाली रेखा को समदाब रेखा कहते हैं। … इलस्ट्रेटेड एनसाइक्लोपीडिक डिक्शनरी

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आइसोबार प्रक्रिया- (आइसोबैरिक प्रक्रिया) उदाहरण के लिए निरंतर दबाव पर एक प्रणाली में होने वाली थर्मोडायनामिक प्रक्रिया। स्टीम बॉयलर में भाप का उत्पादन... महान पॉलिटेक्निक विश्वकोश

आइसोबैरिक प्रक्रिया- एक थर्मोडायनामिक प्रक्रिया जो सिस्टम में निरंतर दबाव पर होती है। [अनुशंसित शर्तों का संग्रह। अंक 103. ऊष्मप्रवैगिकी। यूएसएसआर एकेडमी ऑफ साइंसेज। वैज्ञानिक और तकनीकी शब्दावली समिति। 1984] ऊष्मप्रवैगिकी EN स्थिरांक के विषय... तकनीकी अनुवादक की पुस्तिका

आइसोबैरिक प्रक्रिया- एक प्रक्रिया है जो निरंतर दबाव में होती है। सामान्य रसायन विज्ञान: पाठ्यपुस्तक / ए.वी. झोलिन ... रासायनिक शब्द

आइसोबैरिक प्रक्रिया- - सिस्टम में एक स्थिर दबाव में होने वाली थर्मोडायनामिक प्रक्रिया। [कंक्रीट और प्रबलित कंक्रीट के लिए पारिभाषिक शब्दकोश। संघीय राज्य एकात्मक उद्यम "अनुसंधान केंद्र" निर्माण "NIIZHB उन्हें। ए. ए. ग्वोज़देवा, मॉस्को, 2007, 110 पृष्ठ] शब्द का विषय: सामान्य शर्तें ... ... निर्माण सामग्री की शर्तों, परिभाषाओं और स्पष्टीकरणों का विश्वकोश

- (आइसोबैरिक प्रक्रिया), प्रणाली में एक स्थिर दबाव पर होने वाली थर्मोडायनामिक प्रक्रिया। * * * आइसोबैरिक प्रक्रिया आइसोबैरिक प्रक्रिया (आइसोबैरिक प्रक्रिया) (आइसो से ... (आईएसओ देखें ... (यौगिक शब्दों का हिस्सा)) और बैरोस भारीपन), थर्मोडायनामिक ... ... विश्वकोश शब्दकोश

आइसोबैरिक प्रक्रिया- izobarinis vyksmas statusas T sritis standartizacija ir metrologija apibrėžtis Termodinaminės system būsenos kitimas, kai isorinis slegis yra pastovus. अतिवादी: इंग्ल। आइसोबैरिक प्रक्रिया वोक। आइसोबेयर ज़ुस्टैंडसेंडरंग, एफ; आइसोबारर प्रोज़ेस, मी …… पेनकिआल्बिस एस्किनामासिस मेट्रोलोजिजोस टर्मिनस ज़ोडाइनास

isoprocessesएक पैरामीटर के निरंतर मूल्य पर आगे बढ़ने वाली प्रक्रियाओं को कहा जाता है: दबाव ( पी) , मात्रा ( वी), तापमान ( टी).

गैसों में आइसोप्रोसेसथर्मोडायनामिक प्रक्रियाएं हैं जिनके दौरान पदार्थ की मात्रा और दबाव, आयतन, तापमान या एन्ट्रॉपी नहीं बदलते हैं। इस प्रकार, पर आइसोबैरिक प्रक्रियादबाव नहीं बदलता है आइसोकोरिक- मात्रा, पर इज़ोटेर्माल- तापमान, पर आइसेंट्रोपिक- एन्ट्रापी (उदाहरण के लिए, एक प्रतिवर्ती एडियाबेटिक प्रक्रिया)। और एक निश्चित थर्मोडायनामिक आरेख पर सूचीबद्ध प्रक्रियाओं को प्रदर्शित करने वाली रेखाएं क्रमशः कहलाती हैं, समताप-रेखा, आइसोकोर, इज़ोटेर्मतथा adiabat. ये सभी आइसोप्रोसेस पॉलीट्रोपिक प्रक्रिया के विशेष मामले हैं।

आइसोकोरिक प्रक्रिया।

आइसोकोरिक(या आइसोकोरिक) प्रक्रियाआयतन में कोई परिवर्तन नहीं होने की शर्त के साथ थर्मोडायनामिक प्रणाली में परिवर्तन है ( वी = कास्ट). इसोचोराग्राफ़ पर आइसोकोरिक प्रक्रिया को प्रदर्शित करने वाली रेखा को कॉल करें। यह प्रक्रिया बताती है चार्ल्स का नियम।

इज़ोटेर्मल प्रक्रिया।

इज़ोटेर्मल प्रक्रियाथर्मोडायनामिक प्रणाली में इस शर्त के साथ बदलाव है कि तापमान नहीं बदलता है ( टी = कास्ट). इज़ोटेर्मउस रेखा को कॉल करें जो ग्राफ़ पर इज़ोटेर्माल प्रक्रिया प्रदर्शित करती है। यह प्रक्रिया बताती है बॉयल-मैरियट कानून।

आइसेंट्रोपिक प्रक्रिया।

आइसेंट्रोपिक प्रक्रियाऊष्मप्रवैगिकी प्रणाली में इस शर्त के साथ बदलाव है कि एन्ट्रापी नहीं बदलती ( एस = कास्ट). उदाहरण के लिए, एक प्रतिवर्ती रूद्धोष्म प्रक्रिया isentropic है: ऐसी प्रक्रिया में पर्यावरण के साथ कोई ताप विनिमय नहीं होता है। ऐसी प्रक्रिया में एक आदर्श गैस निम्नलिखित समीकरण द्वारा वर्णित है:

पीवी γ = स्थिरांक,

कहाँ पे γ गैस के प्रकार द्वारा निर्धारित रुद्धोष्म सूचकांक है।

गैस एकत्रीकरण की चार अवस्थाओं में से एक है जिसमें पदार्थ हो सकता है।

गैस बनाने वाले कण बहुत गतिशील होते हैं। वे लगभग स्वतंत्र रूप से और बेतरतीब ढंग से चलते हैं, समय-समय पर बिलियर्ड गेंदों की तरह एक दूसरे से टकराते रहते हैं। ऐसी टक्कर कहलाती है मामूली टक्कर . टकराव के दौरान, वे नाटकीय रूप से अपने आंदोलन की प्रकृति को बदलते हैं।

चूँकि गैसीय पदार्थों में अणुओं, परमाणुओं और आयनों के बीच की दूरी उनके आकार से बहुत अधिक होती है, ये कण एक-दूसरे के साथ बहुत कमजोर रूप से परस्पर क्रिया करते हैं, और गतिज की तुलना में उनकी अंतःक्रिया की संभावित ऊर्जा बहुत कम होती है।

एक वास्तविक गैस में अणुओं के बीच के बंधन जटिल होते हैं। इसलिए, अणुओं के स्वयं के गुणों, उनकी मात्रा और उनके गति की गति पर इसके तापमान, दबाव, आयतन की निर्भरता का वर्णन करना भी काफी कठिन है। लेकिन यह कार्य बहुत सरल हो जाता है, यदि वास्तविक गैस के बजाय, हम इसके गणितीय मॉडल पर विचार करें - आदर्श गैस .

यह माना जाता है कि आदर्श गैस मॉडल में अणुओं के बीच कोई आकर्षण और प्रतिकर्षण बल नहीं होता है। वे सभी एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से चलते हैं। और शास्त्रीय न्यूटोनियन यांत्रिकी के नियम उनमें से प्रत्येक पर लागू हो सकते हैं। और वे लोचदार टक्करों के दौरान ही एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं। टक्करों के बीच के समय की तुलना में टक्कर का समय ही बहुत कम है।

शास्त्रीय आदर्श गैस

आइए एक आदर्श गैस के अणुओं को एक दूसरे से बड़ी दूरी पर एक विशाल घन में स्थित छोटी गेंदों के रूप में कल्पना करने का प्रयास करें। इस दूरी के कारण वे आपस में बात नहीं कर सकते। अतः इनकी स्थितिज ऊर्जा शून्य होती है। लेकिन ये गेंदें बड़ी तेजी से चलती हैं। इसका मतलब है कि उनके पास गतिज ऊर्जा है। जब वे आपस में और घन की दीवारों से टकराते हैं, तो वे गेंदों की तरह व्यवहार करते हैं, यानी वे तेजी से उछलते हैं। उसी समय, वे अपनी गति की दिशा बदलते हैं, लेकिन अपनी गति नहीं बदलते। एक आदर्श गैस में अणुओं की गति कैसी दिखती है।

1. एक आदर्श गैस के अणुओं के बीच परस्पर क्रिया की संभावित ऊर्जा इतनी कम होती है कि गतिज ऊर्जा की तुलना में इसे उपेक्षित कर दिया जाता है।
2. एक आदर्श गैस में अणु भी इतने छोटे होते हैं कि उन्हें भौतिक बिंदु माना जा सकता है। और इसका मतलब है कि वे कुल मात्रागैस वाले पात्र के आयतन की तुलना में भी नगण्य है। और यह मात्रा भी उपेक्षित है।
3. अणुओं के टकराने के बीच का औसत समय टक्कर के दौरान उनके परस्पर क्रिया के समय से कहीं अधिक लंबा होता है। इसलिए, बातचीत के समय की भी उपेक्षा की जाती है।

गैस हमेशा उसी बर्तन का आकार ले लेती है जिसमें वह होती है। चलते हुए कण आपस में और बर्तन की दीवारों से टकराते हैं। प्रभाव के दौरान, प्रत्येक अणु बहुत कम समय के लिए कुछ बल के साथ दीवार पर कार्य करता है। इस तरह से दबाव . कुल गैस दबाव सभी अणुओं के दबावों का योग है।

राज्य का आदर्श गैस समीकरण

एक आदर्श गैस की स्थिति तीन मापदंडों की विशेषता है: दबाव, मात्रातथा तापमान. उनके बीच के संबंध को समीकरण द्वारा वर्णित किया गया है:

कहाँ पे आर - दबाव,

वी एम - दाढ़ मात्रा,

आर सार्वभौमिक गैस स्थिरांक है,

टी - पूर्ण तापमान (डिग्री केल्विन)।

इसलिये वी एम = वी / एन , कहाँ पे वी - मात्रा, एन पदार्थ की मात्रा है, और एन = एम/एम , फिर

कहाँ पे एम - गैस का द्रव्यमान, एम - दाढ़ जन। यह समीकरण कहा जाता है मेंडेलीव-क्लेपेरॉन समीकरण .

स्थिर द्रव्यमान पर, समीकरण रूप लेता है:

यह समीकरण कहा जाता है एकीकृत गैस कानून .

मेंडेलीव-क्लेपेरॉन कानून का उपयोग करके, अन्य दो ज्ञात होने पर गैस पैरामीटर में से एक निर्धारित किया जा सकता है।

isoprocesses

एकीकृत गैस कानून समीकरण की मदद से, उन प्रक्रियाओं का अध्ययन करना संभव है जिनमें गैस का द्रव्यमान और सबसे महत्वपूर्ण मापदंडों में से एक - दबाव, तापमान या आयतन - स्थिर रहता है। भौतिकी में ऐसी प्रक्रियाओं को कहा जाता है isoprocesses .

से एकीकृत गैस कानून से, अन्य महत्वपूर्ण गैस कानून अनुसरण करते हैं: बॉयल-मैरियट कानून, गे-लुसाक का नियम, चार्ल्स का नियम, या गे-लुसाक का दूसरा नियम।

इज़ोटेर्मल प्रक्रिया

एक प्रक्रिया जिसमें दबाव या मात्रा में परिवर्तन होता है लेकिन तापमान स्थिर रहता है, कहलाती है इज़ोटेर्मल प्रक्रिया .

एक इज़ोटेर्मल प्रक्रिया में टी = स्थिरांक, एम = स्थिरांक .

समतापीय प्रक्रिया में गैस के व्यवहार का वर्णन करता है बॉयल-मैरियट कानून . यह कानून प्रयोगात्मक रूप से खोजा गया था अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी रॉबर्ट बॉयल 1662 में और फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी एडमे मारियट 1679 में। और उन्होंने इसे एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से किया। बॉयल-मैरियट का नियम इस प्रकार तैयार किया गया है: स्थिर तापमान पर एक आदर्श गैस में, गैस के दबाव और उसके आयतन का गुणनफल भी स्थिर होता है.

बॉयल-मारियोट समीकरण एकीकृत गैस कानून से प्राप्त किया जा सकता है। सूत्र में प्रतिस्थापित करना टी = कास्ट , हम पाते हैं

पी · वी = स्थिरांक

यह वही है बॉयल-मैरियट कानून . सूत्र से देखा जा सकता है स्थिर ताप पर किसी गैस का दाब उसके आयतन के व्युत्क्रमानुपाती होता है।. उच्च दबाव, कम मात्रा और इसके विपरीत।

इस घटना की व्याख्या कैसे करें? गैस का आयतन बढ़ने पर दाब कम क्यों हो जाता है?

चूँकि गैस का तापमान नहीं बदलता है, बर्तन की दीवारों पर अणुओं के प्रभाव की आवृत्ति भी नहीं बदलती है। यदि आयतन बढ़ जाता है, तो अणुओं की सघनता कम हो जाती है। नतीजतन, प्रति इकाई क्षेत्र में कम संख्या में अणु होंगे जो प्रति इकाई समय में दीवारों से टकराते हैं। दबाव गिर जाता है। जैसे-जैसे आयतन घटता है, इसके विपरीत टक्करों की संख्या बढ़ती जाती है। ऐसे में दबाव भी बढ़ जाता है।

आलेखीय रूप से, समतापीय प्रक्रिया को वक्र के तल पर प्रदर्शित किया जाता है, जिसे कहा जाता है इज़ोटेर्म . उसका आकार है अतिशयोक्ति.

प्रत्येक तापमान मान का अपना इज़ोटेर्म होता है। तापमान जितना अधिक होता है, उतनी ही अधिक समताप रेखा होती है।

आइसोबैरिक प्रक्रिया

स्थिर दाब पर किसी गैस के ताप और आयतन में परिवर्तन की प्रक्रिया कहलाती है समदाब रेखीय . इस प्रक्रिया के लिए एम = स्थिरांक, पी = स्थिरांक।

एक स्थिर दबाव पर इसके तापमान पर गैस की मात्रा की निर्भरता भी स्थापित की गई तजरबा से फ्रांसीसी रसायनज्ञ और भौतिक विज्ञानी जोसेफ लुई गे-लुसाकजिन्होंने इसे 1802 में प्रकाशित किया। इसलिए इसे कहा जाता है गे-लुसाक का नियम : " आदि और निरंतर दबाव, एक गैस के निरंतर द्रव्यमान के आयतन का उसके पूर्ण तापमान का अनुपात एक स्थिर मान है।

पर पी = स्थिरांक एकीकृत गैस कानून समीकरण बन जाता है गे-लुसाक समीकरण .

एक आइसोबैरिक प्रक्रिया का एक उदाहरण एक सिलेंडर के अंदर एक गैस है जिसमें एक पिस्टन चलता है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, दीवारों के साथ आणविक टकराव की आवृत्ति बढ़ जाती है। दबाव बढ़ता है और पिस्टन ऊपर उठता है। नतीजतन, सिलेंडर में गैस की मात्रा बढ़ जाती है।

रेखांकन के रूप में, आइसोबैरिक प्रक्रिया को एक सीधी रेखा द्वारा दर्शाया जाता है जिसे कहा जाता है समताप-रेखा .

गैस में दबाव जितना अधिक होता है, ग्राफ पर संबंधित आइसोबार उतना ही कम होता है।

आइसोकोरिक प्रक्रिया

आइसोकोरिक, या आइसोकोरिक, स्थिर आयतन पर एक आदर्श गैस के दबाव और तापमान को बदलने की प्रक्रिया कहलाती है।

आइसोकोरिक प्रक्रिया के लिए एम = स्थिरांक, वी = स्थिरांक।

ऐसी प्रक्रिया की कल्पना करना बहुत आसान है। यह एक निश्चित आयतन के बर्तन में होता है। उदाहरण के लिए, एक सिलेंडर में, पिस्टन जिसमें गति नहीं होती है, लेकिन दृढ़ता से तय होती है।

आइसोकोरिक प्रक्रिया का वर्णन किया गया है चार्ल्स कानून : « स्थिर आयतन पर गैस के दिए गए द्रव्यमान के लिए, इसका दबाव तापमान के समानुपाती होता है"। फ्रांसीसी आविष्कारक और वैज्ञानिक जैक्स अलेक्जेंड्रे सीज़र चार्ल्स ने 1787 में प्रयोगों की मदद से इस संबंध को स्थापित किया। 1802 में गे-लुसाक ने इसे निर्दिष्ट किया। इसलिए, इस कानून को कभी-कभी कहा जाता है गे-लुसाक का दूसरा नियम।

पर वी = स्थिरांक एकीकृत गैस कानून समीकरण से हमें समीकरण मिलता है चार्ल्स लॉ, या गे-लुसाक का दूसरा नियम .

स्थिर आयतन पर, गैस का तापमान बढ़ने पर उसका दबाव बढ़ जाता है। .

रेखांकन पर, आइसोकोरिक प्रक्रिया को एक रेखा द्वारा प्रदर्शित किया जाता है जिसे कहा जाता है आइसोकोर .

गैस द्वारा व्याप्त आयतन जितना बड़ा होता है, इस आयतन के अनुरूप आइसोकोर उतना ही कम होता है।

वास्तव में, किसी भी गैस पैरामीटर को स्थिर नहीं रखा जा सकता है। यह केवल प्रयोगशाला स्थितियों में किया जा सकता है।

बेशक, एक आदर्श गैस प्रकृति में मौजूद नहीं है। लेकिन वास्तविक दुर्लभ गैसों में बहुत कम तापमान और दबाव 200 वायुमंडल से अधिक नहीं होने पर, अणुओं के बीच की दूरी उनके आकार से बहुत अधिक होती है। इसलिए, उनके गुण एक आदर्श गैस के समान हैं।

आइसोबैरिक प्रक्रिया (जिसे आइसोबैरिक प्रक्रिया भी कहा जाता है) थर्मोडायनामिक प्रक्रियाओं में से एक है जो निरंतर दबाव में होती है। सिस्टम में गैस का द्रव्यमान भी स्थिर रहता है। एक आइसोबैरिक प्रक्रिया का प्रदर्शन करने वाले ग्राफ का एक दृश्य प्रतिनिधित्व संबंधित समन्वय प्रणाली में थर्मोडायनामिक आरेख द्वारा दिया जाता है।

उदाहरण

आइसोबैरिक प्रक्रिया का सबसे सरल उदाहरण एक खुले बर्तन में पानी की एक निश्चित मात्रा का ताप है। एक अन्य उदाहरण एक बेलनाकार आयतन में एक आदर्श गैस का विस्तार है, जहां पिस्टन में एक मुक्त स्ट्रोक होता है। इनमें से प्रत्येक मामले में, दबाव स्थिर रहेगा। यह सामान्य वायुमंडलीय दबाव के बराबर है, जो बिल्कुल स्पष्ट है।

उलटने अथवा पुलटने योग्यता

एक आइसोबैरिक प्रक्रिया को प्रतिवर्ती माना जा सकता है यदि सिस्टम में दबाव बाहरी दबाव के साथ मेल खाता है और प्रक्रिया के हर समय बराबर होता है (अर्थात, यह इसके मूल्य में स्थिर है), और तापमान बहुत धीरे-धीरे बदलता है। इस प्रकार, सिस्टम में थर्मोडायनामिक संतुलन समय के प्रत्येक क्षण में बना रहता है। यह उपरोक्त कारकों का संयोजन है जो हमें आइसोबैरिक प्रक्रिया को प्रतिवर्ती मानने का अवसर देता है।

एक प्रणाली में एक आइसोबैरिक प्रक्रिया को पूरा करने के लिए, गर्मी को या तो आपूर्ति की जानी चाहिए या हटा दी जानी चाहिए। इस मामले में, आदर्श गैस के विस्तार और इसकी आंतरिक ऊर्जा को बदलने के काम पर गर्मी खर्च की जानी चाहिए। एक सूत्र जो एक आइसोबैरिक प्रक्रिया में एक दूसरे पर मात्राओं की निर्भरता को प्रदर्शित करता है, गे-लुसाक कानून कहलाता है। यह दर्शाता है कि आयतन तापमान के समानुपाती होता है। आइए इस सूत्र को सतही ज्ञान के आधार पर प्राप्त करें।

गे-लुसाक के नियम की व्युत्पत्ति (प्राथमिक समझ)

एक व्यक्ति जो आणविक भौतिकी के बारे में कम से कम थोड़ा बहुत समझता है, वह जानता है कि कई समस्याएं कुछ मापदंडों से जुड़ी हैं। इनका नाम गैस का दबाव, गैस का आयतन और गैस का तापमान है। कुछ मामलों में, आणविक और दाढ़ द्रव्यमान, पदार्थ की मात्रा, सार्वभौमिक गैस स्थिरांक और अन्य संकेतकों का उपयोग किया जाता है। और यहाँ एक निश्चित संबंध है। आइए सार्वभौमिक गैस स्थिरांक के बारे में अधिक विस्तार से बात करें। मामले में किसी को नहीं पता कि उन्हें यह कैसे मिला।

सार्वभौमिक गैस स्थिरांक प्राप्त करना

यह स्थिरांक (एक निश्चित आयाम के साथ एक स्थिर संख्या) को मेंडेलीव का स्थिरांक भी कहा जाता है। यह एक आदर्श गैस के लिए मेंडेलीव-क्लैप्रोन समीकरण में भी मौजूद है। हमारे प्रसिद्ध भौतिक विज्ञानी को यह स्थिरांक कैसे मिला?

जैसा कि हम जानते हैं, आदर्श गैस समीकरण के निम्नलिखित रूप हैं: पीवी / टी (जिसे इस तरह से आवाज दी जाती है: "दबाव समय मात्रा तापमान से विभाजित")। सार्वभौमिक गैस स्थिरांक के संबंध में, तथाकथित आवोगाद्रो का नियम लागू होता है। इसमें कहा गया है कि यदि हम कोई गैस लेते हैं तो समान ताप और समान दाब पर समान संख्या में मोल समान आयतन घेरते हैं।

वास्तव में यह अवस्था के आदर्श गैस समीकरण का मौखिक सूत्रीकरण है, जिसे सूत्र के रूप में कुछ समय पूर्व ही लिखा गया था। यदि हम सामान्य स्थिति लेते हैं (और यह तब है जब गैस का तापमान 273.15 केल्विन है, दबाव 1 वायुमंडल है, क्रमशः 101325 पास्कल, और गैस के एक मोल का आयतन 22.4 लीटर है) और उन्हें समीकरण में प्रतिस्थापित करें, सब कुछ गुणा करें और विभाजित करें, हम पाते हैं कि इस तरह के कार्यों की समग्रता हमें 8.31 के बराबर एक संख्यात्मक संकेतक देती है। यूनिट जौल्स में एक मोल गुणा केल्विन (J/mol*K) के गुणनफल से विभाजित करके दी जाती है।

मेंडेलीव-क्लैप्रोन समीकरण

आइए राज्य के आदर्श गैस समीकरण लें और इसे एक नए रूप में फिर से लिखें। प्रारंभिक समीकरण, रिकॉल, का रूप PV/T=R है। और अब हम दोनों भागों को तापमान संकेतक से गुणा करते हैं। हमें सूत्र PV(m)=RT प्राप्त होता है। अर्थात्, दबाव और आयतन का उत्पाद सार्वभौमिक गैस स्थिरांक और तापमान के उत्पाद के बराबर होता है।

अब हम समीकरण के दोनों पक्षों को मोल्स की एक या दूसरी संख्या से गुणा करते हैं। आइए उनकी संख्या को एक अक्षर, मान लें, X से निरूपित करें। इस प्रकार, हमें निम्नलिखित सूत्र प्राप्त होता है: PV(m)X=XRT। लेकिन हम जानते हैं कि सूचकांक "एम" के साथ वी का उत्पाद हमें केवल वी की मात्रा देता है, और मोल्स एक्स की संख्या दाढ़ द्रव्यमान द्वारा आंशिक द्रव्यमान के विभाजन के रूप में प्रकट होती है, अर्थात यह है फॉर्म एम / एम।

इस प्रकार, अंतिम सूत्र इस तरह दिखेगा: PV=MRT/m। यह वही मेंडेलीव-क्लैप्रोन समीकरण है, जो दोनों भौतिकविदों ने लगभग एक साथ प्राप्त किया था। हम समीकरण के दाईं ओर अवोगाद्रो की संख्या से गुणा कर सकते हैं (और उसी समय विभाजित कर सकते हैं)। तब हमें मिलता है: पीवी = एक्सएन (ए) आरटी/एन (ए)। लेकिन आखिरकार, मोल्स की संख्या और अवोगाद्रो संख्या का गुणनफल, यानी XN (a), हमें एन अक्षर द्वारा निरूपित गैस अणुओं की कुल संख्या से अधिक कुछ नहीं देता है।

इसी समय, सार्वभौमिक गैस स्थिरांक और अवोगाद्रो संख्या - R / N (a) का भागफल बोल्ट्जमैन स्थिरांक (k द्वारा निरूपित) देगा। नतीजतन, हमें एक और सूत्र मिलता है, लेकिन थोड़े अलग रूप में। यहाँ यह है: पीवी = एनकेटी। आप इस सूत्र का विस्तार कर सकते हैं और निम्न परिणाम प्राप्त कर सकते हैं: NkT/V=P.

एक आइसोबैरिक प्रक्रिया में गैस का कार्य

जैसा कि हमने पहले देखा, समदाबीय प्रक्रिया एक थर्मोडायनामिक प्रक्रिया है जिसमें दबाव स्थिर रहता है। और यह पता लगाने के लिए कि एक आइसोबैरिक प्रक्रिया में काम कैसे निर्धारित किया जाएगा, हमें ऊष्मप्रवैगिकी के पहले नियम की ओर मुड़ना होगा। सामान्य सूत्र इस प्रकार है: dQ = dU + dA, जहाँ dQ ऊष्मा की मात्रा है, dU आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन है, और dA थर्मोडायनामिक प्रक्रिया के दौरान किया गया कार्य है।

अब विशेष रूप से आइसोबैरिक प्रक्रिया पर विचार करें। आइए हम इस कारक को ध्यान में रखें कि दबाव स्थिर रहता है। अब आइए आइसोबैरिक प्रक्रिया के लिए ऊष्मप्रवैगिकी के पहले नियम को फिर से लिखने का प्रयास करें: dQ = dU + pdV। प्रक्रिया और कार्य का एक दृश्य प्रतिनिधित्व प्राप्त करने के लिए, आपको इसे एक समन्वय प्रणाली में दर्शाने की आवश्यकता है। हम भुज अक्ष p, कोटि अक्ष V को निरूपित करते हैं। आयतन बढ़ने दें। पी (निश्चित रूप से निश्चित) के संबंधित मूल्य के साथ दो अलग-अलग बिंदुओं पर, हम वी 1 (प्रारंभिक मात्रा) और वी 2 (अंतिम मात्रा) वाले राज्यों को नोट करते हैं। इस मामले में, ग्राफ एक्स-अक्ष के समानांतर एक सीधी रेखा होगी।

ऐसे में काम तलाशना आसान है। यह केवल आकृति का क्षेत्र होगा, दोनों पक्षों पर एब्सिस्सा अक्ष पर अनुमानों द्वारा घिरा हुआ है, और तीसरी तरफ एक सीधी रेखा द्वारा, जो कि आइसोबैरिक रेखा के आरंभ और अंत में, क्रमशः झूठ बोलने वाले बिंदुओं को जोड़ता है। आइए अभिन्न का उपयोग करके कार्य के मूल्य की गणना करने का प्रयास करें।

इसकी गणना निम्नानुसार की जाएगी: A = p (V1 और V2 के बीच का समाकल) dV। आइए अभिन्न का विस्तार करें। हम पाते हैं कि कार्य दबाव के गुणनफल और आयतन के अंतर के बराबर होगा। अर्थात्, सूत्र इस तरह दिखेगा: A \u003d p (V2 - V1)। यदि हम कुछ राशियों को खोलते हैं तो हमें दूसरा सूत्र प्राप्त होता है। यह इस तरह दिखता है: A = xR (T2 - T2), जहाँ x पदार्थ की मात्रा है।

सार्वभौमिक गैस स्थिरांक और इसका अर्थ

हम कह सकते हैं कि अंतिम अभिव्यक्ति R - सार्वभौमिक गैस स्थिरांक का भौतिक अर्थ निर्धारित करेगी। इसे और स्पष्ट करने के लिए, आइए विशिष्ट संख्याओं की ओर मुड़ें। किसी भी पदार्थ का एक मोल परीक्षण के लिए लेते हैं। वहीं, बता दें कि तापमान का अंतर 1 केल्विन है। इस मामले में, यह देखना आसान है कि गैस का कार्य सार्वभौमिक गैस स्थिरांक (या इसके विपरीत) के बराबर होगा।

निष्कर्ष

इस तथ्य को शब्दांकन को दोबारा बदलकर थोड़ा अलग प्रकाश में रखा जा सकता है। उदाहरण के लिए, सार्वभौमिक गैस स्थिरांक संख्यात्मक रूप से एक आदर्श गैस के एक मोल के समदाबीय प्रसार में किए गए कार्य के बराबर होगा यदि इसे एक केल्विन द्वारा गर्म किया जाता है। अन्य आइसोप्रोसेसेस के लिए कार्य की गणना करना कुछ अधिक कठिन होगा, लेकिन मुख्य बात तर्क को लागू करना है। तब सब कुछ जल्दी से ठीक हो जाएगा, और सूत्र की व्युत्पत्ति आपके विचार से अधिक आसान हो जाएगी।