Свойства газов — страница 6

  • Просмотров 9434
  • Скачиваний 547
  • Размер файла 70
    Кб

увеличи­вается. В качестве примера можно указать повышение уп­ругости при накачивании футбольного мяча, велосипед­ной или автомобильной шины. Возникает вопрос: как именно увеличивается давление газа при уменьшении объема, если температура газа остается неизменной? Ответ на этот вопрос дали исследования, произведенные в XVII столетии английским физиком и химиком Робертом Бойлем (1627—1691) и французским физиком Эдемом Мариоттом

(1620—1684). Опыты, устанавливающие зависимость между объемом и давлением газа, можно воспроизвести: на вертикальной стойке, снабжённой делениями, находятся стеклянные трубки А и В, соединенные резиновой трубкой С. В трубки налита ртуть. Трубка В сверху открыта, на трубке А имеется кран. Закроем этот кран, заперев таким образом некоторую массу воздуха в трубке А. Пока мы не сдвигаем трубок, уровень ртути в обеих трубках одинаков. Это

значит, что давление воздуха, запертого в трубке А, такое же, как и давление окружающего воздуха. Будем теперь медленно поднимать трубку В. Мы увидим, что ртуть в обеих трубках будет подниматься, но не одинаково: в трубке В уровень ртути будет все время выше, чем в А. Если же опустить трубку В, то уровень ртути в обоих коленах понижается, но в трубке В понижение больше, чем в А. Объем воздуха, запертого в трубке А, можно отсчитать по

делениям трубки А. Давление этого воздуха будет отли­чаться от атмосферного на величину давления столба ртути, высота которого равна разности уровней ртути в трубках А и В. При. поднятии трубки В давление столба ртути при­бавляется к атмосферному давлению. Объем воздуха в А при этом уменьшается. При опускании трубки В уровень ртути в ней оказывается ниже, чем в А, и давление столба ртути вычитается из атмосферного давления;

объем воздуха в А соответственно увеличивается. Сопоставляя полученные таким образом значения давле­ния и объема воздуха, запертого в трубке А, убедимся, что при увеличении объема некоторой массы воздуха в опреде­ленное число раз давление его во столько же раз умень­шается, и наоборот. Температуру воздуха в трубке при на­ших опытах можно считать неизменной. Подобные же опыты можно" произвести и с другими га­зами.

Результаты получаются такие же. Итак, давление некоторой массы газа при неизменной тем­пературе обратно пропорционально объему газа (закон Бойля—Мариотта). Для разреженных газов закон Бойля — Мариотта вы­полняется с высокой степенью точности. Для газов же силь­но сжатых или охлажденных обнаруживаются заметные отступления от этого закона. Формула, выражающая закон Бойля — Мариотта. (2) График, выражающий закон Бойля —