მატერიის სამი მდგომარეობიდან გაზები განიცდიან უდიდეს მოცულობის ცვლილებებს ტემპერატურისა და წნევის პირობების შეცვლით, მაგრამ სითხეებიც განიცდიან ცვლილებებს. სითხეები არ რეაგირებენ წნევის ცვლილებებზე, მაგრამ ისინი შეიძლება რეაგირდნენ ტემპერატურის ცვლილებებზე, მათი შემადგენლობის შესაბამისად. ტემპერატურის მიმართ სითხის მოცულობის ცვლილების გამოსათვლელად უნდა იცოდეთ მისი მოცულობითი გაფართოების კოეფიციენტი. გაზები, პირიქით, ყველა ფართოვდება და იკუმშება იდეალური გაზის კანონის შესაბამისად და მოცულობის ცვლილება არ არის დამოკიდებული მის შემადგენლობაზე.
TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)
გამოთვალეთ სითხის მოცულობის ცვლილება ტემპერატურის შეცვლით მისი გაფართოების კოეფიციენტის (β) ძებნით და განტოლების გამოყენებით. გაზზე ტემპერატურაც და წნევაც დამოკიდებულია ტემპერატურაზე, ამიტომ მოცულობის ცვლილების გამოსათვლელად გამოიყენეთ გაზის იდეალური კანონი.
სითხის მოცულობის ცვლილებები
სითხის დამატება სითხის დროს თქვენ ზრდის მასში შემავალი ნაწილაკების კინეტიკური და ვიბრაციული ენერგიას. შედეგად, ისინი ზრდის მათი მოძრაობის დიაპაზონს იმ ძალების საზღვრებში, რომლებიც მათ ერთმანეთთან სითხეში ატარებენ. ეს ძალები დამოკიდებულია ობლიგაციების სიძლიერეზე, რომლებიც ატარებენ მოლეკულებს და ერთმანეთთან აკავშირებს მოლეკულებს და განსხვავებულია თითოეული სითხისთვის. მოცულობითი გაფართოების კოეფიციენტი - ჩვეულებრივ აღინიშნება ბერძნული ასო ბეტათი (β)
მას შემდეგ რაც გაიგებთ გაფართოების კოეფიციენტს (β)მოცემული სითხისთვის გამოთვალეთ მოცულობის ცვლილება ფორმულის გამოყენებით:
\ დელტა V = V_0 \ ბეტა (T_1-T_0)
სადაც ∆V არის ტემპერატურის ცვლილება, V0 და თ0 არის საწყისი მოცულობა და ტემპერატურა და T1 არის ახალი ტემპერატურა.
გაზების მოცულობის ცვლილებები
გაზის ნაწილაკებს მოძრაობის მეტი თავისუფლება აქვთ, ვიდრე თხევადში. გაზის იდეალური კანონის თანახმად, აირის წნევა (P) და მოცულობა (V) ურთიერთდამოკიდებულებაა ტემპერატურაზე (T) და არსებული გაზის მოლზე (n). გაზის იდეალური განტოლებაა:
PV = nRT
სადაც R არის მუდმივი, რომელიც ცნობილია როგორც გაზის იდეალური მუდმივა. SI (მეტრულ) ერთეულებში ამ კონსტანტის მნიშვნელობაა 8,314 ჯოული კელვინის მოლზე.
წნევა მუდმივია: ამ განტოლების გადალაგება მოცულობის გამოყოფისთვის მიიღებთ:
V = \ frac {nRT} {P}
და თუ მოლების წნევას და რაოდენობას მუდმივად ინარჩუნებთ, თქვენ პირდაპირი კავშირი გაქვთ მოცულობასა და ტემპერატურას შორის:
\ Delta V = \ frac {nR \ Delta T} {P}
სადაც ∆V არის მოცულობის ცვლილება და ∆T არის ტემპერატურის ცვლილება. თუ საწყისი ტემპერატურიდან დაიწყებთ T0 და ზეწოლა V0 და გვინდა ვიცოდეთ მოცულობა ახალ ტემპერატურაზე T1 განტოლება ხდება:
V_1 = \ frac {nR (T_1-T_0)} {P} + V_0
ტემპერატურა მუდმივია: თუ ტემპერატურა მუდმივად გაქვთ და წნევა შეიცვლება, ეს განტოლება პირდაპირ კავშირს გაძლევთ მოცულობასა და წნევას შორის:
V_1 = \ frac {nRT} {P_1-P_0} + V_0
გაითვალისწინეთ, რომ მოცულობა უფრო დიდია, თუ T1 უფრო დიდია ვიდრე T0 მაგრამ უფრო მცირე თუ P1 P- ზე მეტია0.
წნევა და ტემპერატურა განსხვავდება: როდესაც ტემპერატურაც და წნევაც იცვლება, განტოლება ხდება:
V_1 = \ frac {nR (T_1-T_0)} {P_1-P_0} + V_0
შეაერთეთ საწყისი და საბოლოო ტემპერატურისა და წნევის მნიშვნელობები და საწყისი მოცულობის მნიშვნელობა, რომ იპოვოთ ახალი მოცულობა.
