Свойства газов — страница 10

  • Просмотров 8463
  • Скачиваний 546
  • Размер файла 70
    Кб

Однако, как уже было указано, закон Шарля применим только до температур не очень низких.. Поэтому продолже­ние графика до пересечения с осью абсцисс, т. е. до точки где давление равно нулю, не будет соответствовать поведению реального газа. Абсолютная температура Легко видеть, что дав­ление газа, заключенного в постоянный объем, не является прямо пропорциональным температуре, отсчитанной по Шкале Цельсия. Это ясно, например, из

таблицы, приведен­ной в предыдущей главе. Если при 100° С давление газа равно 1,37 кГ1см2, то при 200° С оно равно 1,73 кГ/см2. Температура, отсчитанная по термометру Цельсия, увеличи­лась вдвое, а давление газа увеличилось только в 1,26 раза. Ничего удивительного, конечно, в этом нет, ибо шкала термометра Цельсия установлена условно, без всякой связи с законами расширения газа. Можно, однако, пользуясь газовыми законами, установить такую

шкалу температур, что давление газа будет прямо пропорционально темпера­туре, измеренной по этой новой шкале. Нуль в этой новой шкале называют абсолютным нулем. Это наз­вание принято потому, что, как было доказано английским физиком Кельвином (Вильямом Томсоном) (1824—1907), ни одно тело не может быть охлаждено ниже этой темпера­туры. В соответствии с этим и эту новую шкалу называют шкалой абсолютных температур. Таким образом,

абсолют­ный нуль указывает температуру, равную -273° по шкале Цельсия, и представляет собой температуру, ниже которой не может быть ни при каких условиях охлаждено ни одно тело. Температура, выражающаяся цифрой 273°+пред­ставляет собой абсолютную температуру тела, имеющего по шкале Цельсия температуру, равную Т. Таким образом, 273о+Т° К. На основании сказанного (7) Полученный результат можно выразить словами: давление данной массы

газа, заключенной в постоянный объем, прямо пропорционально абсолютной температуре. Это — новое выражение закона Шарля. Формулой (6) удобно пользоваться и в том случае, когда давление при 0°С неизвестно. Объем газа и абсолютная температура Из фор­мулы (6), можно получить следующую формулу: (8) - объем некоторой массы газа при постоянном давлении прямо пропорционален абсолютной температуре. Это — новое выражение закона Гей-Люссака.

Зависимость плотности газа от температуры Что происходит с плотностью некоторой массы газа, если тем­пература повышается, а давление остается неизменным? Вспомним, что плотность равна массе тела, деленной на объем. Так как масса газа постоянна, то при нагревании плотность газа уменьшается вот столько раз, во сколько уве­личился объем. Как мы знаем, объем газа прямо пропорционален абсо­лютной температуре, если давление