חום ספציפי של האוויר. תכונות פיסיקליות של חומרים

האוויר סביבנו ממלא תפקיד חשוב בחיי אורגניזמים ביולוגיים המאכלסים את כדור הארץ. אבל הפעילות האנושית, הקשורה במגוון תהליכים טכנולוגיים, זיהתה את החומר הזה כגז חשוב מבחינה טכנית. הוא למד באופן יסודי על תכונות פיזיות. במהלך הניסויים התגלו המאפיינים הפיזיים של האוויר, מספר תכונותיהם ותלותם.

קושי לעבוד עם האוויר הוא כי הוא חומר לא אחיד והוא פתרון ממספר עצום של רכיבים. אבל עדיין, איזו יציבות של ההרכב שלה נוכחת.

המתכון הטבעי עבור גז חיוני (אוויר) כולל סט יציב מאוד של מרכיבים. עד כה, יש להם את האחוז הבא: חנקן תופסת 78 אחוזים, חמצן -20, פחמן דו חמצני - 0.03 אחוזים. קיטור, גזים אחרים ואפילו חלקיקים מוצקים תופסים כמחצית האחוז. חום ספציפי של האוויר תלוי לא רק על גורמים פיזיים אחרים, אלא גם משתנה בהתאם לתוכן הפנימי (הרכב) של הגז.

איסוף וניתוח נתונים על התכונות התרמודינמיות של האוויר הוצא העבודה קולקטיבים של המעבדות הגדולות בעולם. מחקרים אלה יש מקורם מסוף המאה XIX נעשים באופן פעיל עד עצם היום הזה. תוצאותיהן משמשות לחישוב מגוון של מתקני הפרדת אנרגיה ואוויר, מכשירים לתעשייה הכימית ולמכשירים אחרים.

החום הספציפי של האוויר הוא כמות הקובעת את כמות האנרגיה התרמית שיש לבזבזה, כך שקילוגרם אחד של גז זה ישנה את טמפרטורתו בדרגה אחת (קלווין). בהתחשב בתלות הנזכרת לעיל של כמות זו על גורמים רבים למטרות הנדסה, גרפים שונים ושולחנות נוצרים. הם מציינים כיצד החום הספציפי של האוויר משתנה עם טמפרטורה או לחות.

לצורך מחקר מעמיק יותר של חומר זה, בוצעו ניסויים, בהם נעשה שימוש באוויר יבש, מטוהרים מפחמן דו חמצני. במקרה הראשון, החום הספציפי בלחץ קבוע (Cp) נקבע, במקרה השני, עם נפח קבוע (Cv) וקריאות מדחום זהים. זה מעניין כי ב 0 מעלות הערך Cp היה 0.2402 ק"ג / גרם · deg, ו CV של אותו גז היה 0.1713 ק"ג / גרם · deg. היחס בין הכמויות הללו נותן את המדד התרמודינמי הבא, שהוא בעל חשיבות רבה בתרמודינמיקה.

כדי לקבוע את קבוע הגז (R), לחשב את ההפרש חימום ספציפי של הגז תחת מחקר בלחץ קבוע (Cp) ובנפח קבוע (Cv). המשמעות הפיזית של כמות זו היא לקבוע את העבודה של התרחבות, למשל, קילוגרם אחד של גז (אוויר) עם הגדלת הטמפרטורה שלה בדרגה אחת (קלווין).

בניסויים קודמים נבדקו התכונות הפיזיות של האוויר היבש. בפועל בפועל, להסביר את אחוז התוכן של קיטור (לחות) בו. חום ספציפי של אוויר המכיל כמות מסוימת של מים (קיטור), יש תלות משלה ודפוסי שינוי.

אוויר רטוב הפך לנושא של מגמה שלמה במחקר הפיזי, משום שתכולת האדים בו משפיעה על מגוון שלם של תהליכים פיזיים ואפילו כימיים. אורגניזמים חיים אינם יוצאי דופן. השינוי בלחץ האוויר לא רק משפיע על הנוחות של תנאי מיקרו אקלים של הנחות (המשרד, חנות, מעבדה), אלא גם משפיע על היעילות של העובדים, את הבטיחות של מספר חומרים ואפילו את הפעולה של מכשירים מסוימים.

לא רק הצהרת עובדות, אלא גם חיפוש אחר דרכים שונות להשפיע על מאפייני האוויר הוא נושא המחקר המדעי. הם בעלי חשיבות רבה בתחומים מגוונים ביותר של הפעילות האנושית, מן התעשייה הכימית לבניית מגורים.