Уурын Thermophysical Properties

Усны аяга удаан хугацаанд зогсож байх үед эцэст нь бүх ус зүгээр л уурших болно. Энэ өгүүллээр бид яагаад ийм зүйл болж байгаа талаар ярих бөгөөд уурын шинж чанарыг хэлэлцэх болно.

Ууршилт ба конденсац

Усны молекулууд өөр өөр температурт өөр өөр температурт шилждэг. Мэдээжийн хэрэг ихэнх нь нэг хурдны хурдыг дагаж мөрддөг боловч тэдгээрийн зарим нь үзүүлэлтүүд нь ялгаатай байдаг.

Эдгээр нөхцөлд хамгийн хурдан молекулуудын нэг нь чөлөөт уснаас хүрдэг.

Усны чөлөөт гадаргуу нь шингэн нь агаартай холбоотой хил хязгаар юм. Тэнд цутгасны дараа молекул өөр бусад, удаан молекулуудын таталтыг даван гарч, усыг өөрөө орхино. Энэ процессыг ууршилт гэдэг. Усан дотроос гарч байгаа молекулуудыг ууранд хувиргадаг. Одоо нэр томъёо руу шилжиж үзье.

Ууршилт - усыг ууранд хувиргах. Энэ процесс зөвхөн агаартай хил залгадаг.

Усны уургийн шинж чанар нь тодорхой хугацааны дараа молекул ус руу хувирч болно гэсэн үг юм. Үүнийг конденсац гэж нэрлэдэг.

Конденсац нь ууршилтаас эсрэг үзэгдэл юм.

Динамик баланс

Уурын шинж чанар өөр өөр бөгөөд одоо бид эдгээрийн аль нэгний талаар ярих болно.

Молекул шингэнийг орхиход юу хийдэг талаар урьд өмнө ярилцсан боловч жишээ нь ил задгай аягатай ус авчирсан. Одоо аягыг битүү таглаад байвал юу болох талаар ярилцана. Энэ тохиолдолд усны уурын нягтрал нэмэгдэнэ. Үүнээс үүдэн бөөмсүүд нь агаарыг хил давуулахгүйн тулд ууршуулах үйл ажиллагаа багасна. Үүний зэрэгцээ конденсацын хэмжээ нэмэгдэж, уурын хуримтлалаас шалтгаалан усны эргэлтэнд орж буй молекулуудын тоо их байх болно.

Тухайн нөхцөлд конденсацын түвшин нь ууршилтын түвшинтэй тэнцүү эсвэл хожимддог. Ус ба уурын эдгээр шинж чанарыг динамик тэнцвэр гэж нэрлэдэг.

Динамик тэнцвэрт нь уураг хувирсан молекулуудын тоо нь ус руу буцсан молекулуудын тоотой тэнцүү байх үед юм. Үүний үр дүнд усны эзэлхүүн нь уурын хэмжээг багасгахгүй гэсэн үг юм. Энэ нь уур уур "ханасан" болно гэсэн үг юм.

Өсөн нэмэгдэж буй уур нь уснаас гарсан динамик тэнцвэрт байдалд байх үе юм. Үүнтэй адилаар динамик тэнцвэрийн төлөвт ороогүй уурыг ханаагүй гэж үздэг.

Уурын шинж чанар нь ханасан уур нь үргэлж ханаагүй уурнаас илүү даралт болон нягттай байдаг. Учир нь ханасан уур нь даралт болон нягтын хамгийн их утгатай байдаг. Физикийн хувьд эдгээр хэмжигдэхүүнийг p ба _n гэж тэмдэглэнэ.

Ханасан уурын шинж чанарууд

Энэ нь ханасан уургийн төлөв байдлыг хамгийн тохиромжтой хийн төлөв байдлын ижил тэгшитгэлээр тодорхойлж болно . Хамгийн багадаа нягт болон даралтын хоорондын хамаарлыг ажиглаж болно.

Ус, усны уурын шинж чанарууд наад зах нь энэ нь гайхалтай юм. Мөн энэ үнэн бодитой хий бүхий ууртай төстэй төсөөтэй тухай туршилтын туршилтыг туршиж үзсэн. Учир нь уурын шинж чанар нь уурын шинж чанараас ихээхэн ялгаатай байдаг. Тэдний хоорондох гол ялгааг дурьдах нь зүйтэй.

Температурын нягтын хамаарал

Энэ нь анхандаа "хос" гэсэн үгийг ашиглан "ханасан уур" гэсэн үг хэлэх нь зүйтэй. Ийнхүү уурын термофизикийн шинж чанар нь ижил температуртай нягт нь эзлэхүүнээс хамаардаггүй гэсэн үг юм. Хэрвээ хиймэл даралт нь битүүмжилсэн саванд бий болсон бол ууршилтын нягт тодорхой хугацаанд нэмэгдэнэ. Мөн конденсац нь ууршуулах процессийг хурдасгаж, удаашруулна. Энэ нь динамик тэнцвэр гарах хүртэл үргэлжлэх болно. Эхлэл нь нягтрал дахин хэвийн болдог.

Хэрэв даралтыг бууруулбал уурын нягт нягтрал нэмэгддэг газар л адил болно. Энэ нь ууршилтыг хурдасгахтай холбоотой. Гэхдээ бүх үйл явц бүрэн хэвийн болтол энэ үйл явц үргэлжилнэ.

Мөн уурын эзэлхүүн түүний даралтыг ямар ч байдлаар нөлөөлдөггүй. Энэ нь нягтралд нөлөөлөхгүй учраас ийм байна. Томъёоны дагуу нягтрал, даралт нь энэ тохиолдолд харилцан адилгүй байна. Үүнээс болон энэ шийдвэр дараах байдалтай байна.

Нягтын температурын нөлөөлөл

Ус ба уурын термофизикийн шинж чанарууд нь усны эзэлхүүнтэй адил хэмжээний нягтаршил нь халалтаар нэмэгдэж, харин эсрэгээр буурч температур буурдаг.

Температур өсөхөд ууршилтын үйл явц олон удаа нэмэгддэг. Өмнөх жишээ шиг динамик тэнцвэрт хэт их ууршилтаас болоод хэсэг хугацааны туршид зөрчилддөг. Удалгүй, ууршилт, конденсацын үйл явц нь хэвийн байдалдаа ордог.

Үүний нэгэн адил температур буурах үед тохиолддог. Зөвхөн энэ тохиолдолд ууршилтын хэмжээ багасч, конденсаци нь тэдгээрийн хоорондын тэнцвэрт байдал хүртэл үргэлжилнэ. Гэхдээ мэдээжийн хэрэг, энэ нь бага уурын тоо болдог.

Үүнээс үүдэн Чарльзын хууль нь ханасан уураар хангагдахгүй гэж хэлж болно. Энэ нь усыг халааж, хөргөх үед түүний масс өөрчлөгдөж, энэ нь эргээд функц шугаман биш гэдгийг харуулж байгаа юм.

Даралтын эсрэг температур

Энэ сэдвийг үргэлжлүүлэн хийх нь өөр харилцааг дурдах нь зүйтэй. Үүний үр дүнд агаарын температур нэмэгдэж, уурын даралтыг хэд хэдэн удаа нэмэгдүүлдэг. Үнэн хэрэгтээ энэхүү хамаарлыг нягтралтайгаар ажиглаж байгаа боловч уг дүгнэлтийг нягталж байгаа томъѐонд нягтрал ба даралт харилцан хамааралтай утгуудаас авсан болно.

Температурын даралтын хамаарал нь хамгийн тохиромжтой хийн хуулиас ялгагдахгүй, учир нь хараат байдлыг харуулах нь экспоненциал юм.

Агаар дахь чийгшил

Энэ нь чийглэг байдлын тухай ярих цаг болжээ . Уурыг агуулж байхад агаарыг нойтон гэж нэрлэдэг. Энэ хамаарлыг шууд пропорциональ гэдэг нь тодорхой юм. Өөрөөр хэлбэл, уурын илүү их агаарыг чийгшүүлдэг.

Мөн " үнэмлэхүй чийглэг " гэсэн ойлголт бий. Энэ нь агаарт үүссэн даралт нь уурын даралттай тэнцүү байх үеийн үзэгдэл юм. Энэ үзэгдэл нь уурын нягттай ажилладаг.

Харьцангуй чийглэг гэдэг нь агаарт байгаа үнэмлэхүй чийглэгийг ханасан уурын даралттай харьцуулж, температур ижил байна.

Psychrometer нь агаарын чийгшлийг хэмжих хэрэгсэл юм. Энэ нь хоёр термометрээс бүрдэх бөгөөд тэдгээрийн зөвхөн нэг нь чийгтэй даавуугаар ороосон байна. Түүний ажлын зарчим нь эд эс хурдан урсаж байгаа чийгийн ууршилттай байдаг бөгөөд энэ нь агаар мандлын термометрийг их хэмжээгээр хөргөнө. Үүнийг харвал хоёр хэрэгслийн хоорондын уншлагын ялгаа харагдаж байна. Үүнийг үндэслэн агаар дахь чийгийн агууламжийг аль хэдийн тооцоолсон.