வாயு

english gas

சுருக்கம்

  • த்ரோட்டில் வால்வைக் கட்டுப்படுத்தும் ஒரு மிதி
    • அவர் வாயுவில் இறங்கினார்
  • ஒரு நீராவியாக மாறும் செயல்முறை
  • அலிமென்டரி கால்வாயில் அதிகப்படியான வாயுவின் நிலை
  • திட மற்றும் திரவ நிலைகளிலிருந்து வேறுபடுகின்ற பொருளின் நிலை: ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த அடர்த்தி மற்றும் பாகுத்தன்மை; அழுத்தம் மற்றும் வெப்பநிலையில் ஏற்படும் மாற்றங்களுடன் ஒப்பீட்டளவில் பெரிய விரிவாக்கம் மற்றும் சுருக்கம்; உடனடியாக பரவக்கூடிய திறன்; எந்தவொரு கொள்கலனிலும் ஒரே மாதிரியாக விநியோகிக்கப்படும் தன்னிச்சையான போக்கு
  • பெட்ரோலியத்திலிருந்து பெறப்பட்ட ஹைட்ரோகார்பன்களின் (ஹெக்ஸேன் மற்றும் ஹெப்டேன் மற்றும் ஆக்டேன் போன்றவை) ஒரு கொந்தளிப்பான எரியக்கூடிய கலவை; முக்கியமாக உள்-எரிப்பு இயந்திரங்களில் எரிபொருளாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது
  • வாயு நிலையில் ஒரு திரவம் சுயாதீன வடிவம் அல்லது அளவு இல்லாதது மற்றும் காலவரையின்றி விரிவாக்க முடியும்
  • வாயு நிலையில் ஒரு புதைபடிவ எரிபொருள்; வீடுகளை சமைப்பதற்கும் வெப்பப்படுத்துவதற்கும் பயன்படுத்தப்படுகிறது
  • சில பொருளின் துகள்களின் காற்றில் தெரியும் இடைநீக்கம்

கண்ணோட்டம்

வாயு மாறிலி மோலார் , யுனிவர்சல் அல்லது இலட்சிய வாயு மாறிலி என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது ஆர் அல்லது ஆர் சின்னத்தால் குறிக்கப்படுகிறது மற்றும் இது போல்ட்ஜ்மேன் மாறிலிக்கு சமமானது, ஆனால் ஒரு மோலுக்கு வெப்பநிலை அதிகரிப்புக்கு ஆற்றல் அலகுகளில் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது, அதாவது அழுத்தம்-தொகுதி தயாரிப்பு , ஒரு துகள் வெப்பநிலை அதிகரிப்புக்கான ஆற்றலைக் காட்டிலும். மாறிலி என்பது பாயலின் சட்டம், சார்லஸின் சட்டம், அவோகாட்ரோவின் சட்டம் மற்றும் கே-லுசாக் சட்டம் ஆகியவற்றின் மாறிலிகளின் கலவையாகும். இது இயற்பியல் அறிவியலில் பல அடிப்படை சமன்பாடுகளில் இடம்பெறும் ஒரு இயற்பியல் மாறிலி ஆகும், அதாவது இலட்சிய வாயு சட்டம் மற்றும் நெர்ன்ஸ்ட் சமன்பாடு.
இயற்பியல் ரீதியாக, வாயு மாறிலி என்பது இயற்பியலில் உள்ள ஆற்றல் அளவை வெப்பநிலை அளவோடு தொடர்புபடுத்தும் விகிதாசாரத்தின் மாறிலி ஆகும். ஆகவே, வாயு மாறியின் மதிப்பு இறுதியில் ஆற்றல் மற்றும் வெப்பநிலை அளவீடுகளை அமைப்பதில் வரலாற்று முடிவுகள் மற்றும் விபத்துகளிலிருந்து பெறப்படுகிறது, மேலும் துகள்களின் எண்ணிக்கைக்கு பயன்படுத்தப்படும் மோலார் அளவின் மதிப்பின் ஒத்த வரலாற்று அமைப்பாகும். கடைசி காரணி போல்ட்ஜ்மேன் மாறிலியின் மதிப்பில் ஒரு கருத்தல்ல, இது நேரியல் ஆற்றல் மற்றும் வெப்பநிலை அளவீடுகளை சமன் செய்யும் ஒத்த வேலையைச் செய்கிறது.
வாயு நிலையான மதிப்பு

இது பொருட்களால் சுட்டிக்காட்டப்பட்ட மாநிலங்களில் ஒன்றாகும், மேலும் இது அதிக வெப்பநிலை மற்றும் குறைந்த அழுத்தங்களில் உணரப்படுகிறது. குரலாகவும் எழுதப்பட்டுள்ளது. திடப்பொருட்களையும் திரவங்களையும் போலல்லாமல், வாயுவுக்கு ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு இல்லை, ஒரு கொள்கலனில் வைக்கும்போது அதை நிரப்புகிறது, எப்போதும் தன்னைத்தானே பரப்ப முயற்சிக்கிறது. வாயுவின் அடர்த்தி திட மற்றும் திரவத்தை விட சிறியது. மேலும், திடப்பொருள்கள் மற்றும் திரவங்களைப் போலன்றி, வாயுக்களை எளிதில் சுருக்கலாம்.
திரவ திட

வாயுக்கள் பற்றிய ஆராய்ச்சியின் வரலாறு

தண்ணீரை சூடாக்கும்போது, அது நீராவியாக மாறுகிறது, குளிர்ந்ததும் அது பனியாக மாறுகிறது என்பதை பண்டைய மக்கள் கூட அடையாளம் காணக்கூடிய ஒரு நிகழ்வு இது. இருப்பினும், பொருளின் நிலையில் இத்தகைய மாற்றங்கள் ஒரு கல்வி ஒழுக்கமாக ஆய்வு செய்யப்பட்டுள்ளன என்பது ஒப்பீட்டளவில் குறுகிய வரலாறு. வெப்ப இயற்பியல் இது 18 ஆம் நூற்றாண்டின் நடுப்பகுதியில் இருந்தது, அந்த நேரத்தில், மக்கள் சாதாரண வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தில் திரவமாக இருந்த ஆவியாக்கப்பட்ட பொருட்கள் மற்றும் வாயு என்று அழைக்கப்பட்டனர், அதே நேரத்தில் சாதாரண வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தில் வாயுவாக இருந்த பொருட்கள் வாயு என அழைக்கப்பட்டன, இவை இரண்டையும் வேறுபடுத்துகின்றன. இருப்பினும், ஆராய்ச்சி முன்னேறும்போது, இந்த வேறுபாட்டிற்கு அத்தியாவசியமான பொருள் இல்லை என்பது படிப்படியாகத் தெளிவாகியது. ஏனென்றால், நிலைமைகள் மாறும்போது வாயுவும் ஒரு திரவமாக மாறும். அதாவது, 1823 ஆம் ஆண்டில், எம். ஃபாரடே ஒரு பெரிய அழுத்தத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் சுருக்கும்போது குளோரின் வாயு ஒரு திரவமாக மாறியது என்பதைக் கண்டறிந்தார், பின்னர் கார்பன் டை ஆக்சைடு வாயு மற்றும் அம்மோனியா வாயுவை திரவமாக்குவதில் வெற்றி பெற்றார். மறுபுறம், காற்று, ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஹீலியம் போன்ற வாயுக்கள் நிரந்தர வாயுக்கள் என்று அழைக்கப்பட்டன, ஏனெனில் அவை இந்த முறையால் திரவமாக்கப்படவில்லை. எல்லா வகையான நிபந்தனைகளின் கீழும் இது ஒரு வாயு என்று நம்பப்பட்டதால் இந்த வகையான பொருள் மேலே பெயருக்கு வழங்கப்பட்டது.

19 ஆம் நூற்றாண்டின் பிற்பகுதியில், ஒரு முக்கியமான வெப்பநிலையின் இருப்பு டி. ஆண்ட்ரஸால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. முக்கியமான வெப்பநிலையை விட வெப்பநிலை அதிகமாக இருந்தால் எந்த வாயுவும் திரவமாக மாற முடியாது என்று கண்டறியப்பட்டது. மாறாக, வெப்பநிலை சிக்கலான வெப்பநிலையை விடக் குறைவாக இருந்தால், அழுத்தத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் வாயுவை திரவமாக்கலாம். மூலம், கார்பன் டை ஆக்சைட்டின் முக்கியமான வெப்பநிலை 31 was என்று ஆண்ட்ரஸ் கண்டறிந்தார். சிக்கலான வெப்பநிலையைக் கண்டுபிடித்ததிலிருந்து, ஒரு காலத்தில் நிரந்தர வாயுக்கள் என்று அழைக்கப்பட்ட பொருட்கள் கூட காற்று மற்றும் ஹைட்ரஜன் போன்ற அதிக கொதிநிலைகளைக் கொண்ட வாயுக்களிலிருந்து திரவமாக்கப்பட்டுள்ளன. ஹீலியம் திரவமாக்குவது மிகவும் கடினம், ஆனால் 1908 ஆம் ஆண்டில் கமர்லிங் ஓன்ஸ் அதை திரவமாக்குவதில் வெற்றி பெற்றார் (மேலும்). திரவமாக்கல் ).

மறுபுறம், வாயு பல மூலக்கூறுகளால் ஆனது என்ற பார்வையில் இருந்து வாயுவின் பல்வேறு பண்புகளை கோட்பாட்டளவில் தெளிவுபடுத்துவதற்கான முயற்சிகள் மேற்கொள்ளப்பட்டுள்ளன. இது வாயுவின் இயக்கவியல் கோட்பாடு அது. இந்த கோட்பாடு மேலும் பொதுமைப்படுத்தப்பட்டுள்ளது புள்ளிவிவர இயக்கவியல் இது ஒரு தத்துவார்த்த அமைப்பாக உருவாகியுள்ளது.

எரிவாயு பண்புகள் வாயு அடர்த்தி

பொதுவாக, ஒரு பொருளை மையமாகக் கொண்டு, வாயுவின் அடர்த்தி திடமான மற்றும் திரவத்தின் மதிப்பை விட சிறியது. திடமானது, திரவ நிலையில் 1 செ.மீ 3 க்கு 10 2 2-10 2 3 அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட மூலக்கூறுகளை உள்ளடக்கியது, ஒரு வாயுவின் நிலையான நிலை (0 ° C., 1 atm) 2.8 × 10 1 9 துண்டு அளவு. ஆகையால், வாயுவில் சராசரி இடைக்கணிப்பு தூரம் திட மற்றும் திரவத்தை விட பத்து மடங்கு அதிகமாகும். இதன் விளைவாக, வாயுவில், மூலக்கூறுகளுக்கிடையேயான தொடர்பு சிறியது, மேலும் மூலக்கூறுகள் கிட்டத்தட்ட சுதந்திரமாக நகர்கின்றன என்று கருதலாம். பூஜ்ஜிய இடைக்கணிப்பு இடைவினை கொண்ட ஒரு சிறந்த வாயு சிறந்த வாயு அது.

மாநிலத்தின் சமன்பாடு

ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு வாயு அழுத்தம் p , தொகுதி V மற்றும் முழுமையான வெப்பநிலை T. க்கு இடையில் ஒரு குறிப்பிட்ட உறவு உள்ளது. இது வாயு நிலை சமன்பாடு என்று அழைக்கப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, 1 மோல் இலட்சிய வாயுவுக்கு ஏற்ற வாயு

pV = RT …… (1)

இது வெளிப்படுத்தப்படுகிறது. இருப்பினும், ஆர் ஒரு நிலையானது மற்றும் இது வாயு மாறிலி அது. ஒரு உண்மையான வாயுவில் கூட, அழுத்தம் அதிகமாகவோ அல்லது குறைவாகவோ இல்லாவிட்டால், Eq இல் மாநிலத்தின் சமன்பாடு. (1) தோராயமாக வைத்திருப்பதாகக் கருதலாம். இருப்பினும், பொதுவாக, ஒரு உண்மையான வாயுவின் விஷயத்தில், Eq க்கான திருத்தம் சொல். (1) மூலக்கூறுகளுக்கிடையேயான தொடர்பு காரணமாக தோன்றுகிறது. இவற்றைப் பற்றிய கூடுதல் தகவலுக்கு, <ஐப் பார்க்கவும் மாநிலத்தின் சமன்பாடு > உருப்படியைப் பார்க்கவும்.

வெப்ப விரிவாக்கம், பரவல், வெப்ப கடத்தல், பாகுத்தன்மை

எரிவாயு, திட, திரவ அதிகமானோர், வெப்ப விரிவுக்கு குணகம் 3 × 10⁻ 3 1 பற்றி K⁻ அறை வெப்பநிலையில் உள்ளது. கூடுதலாக, வாயு எளிதில் பரவக்கூடிய பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் பல்வேறு வகையான வாயுக்களும் பரவி ஒருவருக்கொருவர் கலக்கின்றன. ஒரு வாயுவின் வெப்ப கடத்துத்திறன் பொதுவாக திட அல்லது திரவத்தை விட சிறியதாக இருக்கும். வெப்ப கடத்துத்திறன் மற்றும் பாகுத்தன்மை வெப்பநிலையுடன் அதிகரிக்கிறது, ஆனால் அவை அழுத்தத்தை சார்ந்தது.

உள் ஆற்றல்

ஒரு சிறந்த வாயுவின் உள் ஆற்றல் முழுமையான வெப்பநிலைக்கு விகிதாசாரமாகும், ஆனால் தொகுதிக்கு அல்ல. எனவே, இலட்சிய வாயுவின் 1 மோலின் உள் ஆற்றல் U ஆகும்

U = C v T …… (2)

இது வெளிப்படுத்தப்படுகிறது. இங்கே, விகிதாசார மாறிலி C v என்பது ஒரு இலட்சிய வாயுவின் 1 மோல் வெப்பநிலையை ஒரு நிலையான அளவின் கீழ் 1 K ஆல் உயர்த்துவதற்குத் தேவையான வெப்பத்தின் அளவைக் குறிக்கிறது, மேலும் இது நிலையான தொகுதி மோலார் குறிப்பிட்ட வெப்பம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. மறுபுறம், நிலையான அழுத்தத்தின் கீழ் அதே அளவு வெப்பம் நிலையான அழுத்தம் மோலார் குறிப்பிட்ட வெப்பம் என்று அழைக்கப்படுகிறது, மேலும் இது பொதுவாக C p என எழுதப்படுகிறது. சி மற்றும் சி வி இடையே

சி - சி வி = ஆர்

உறவு வைத்திருக்கிறது. இது மேயரின் உறவு என்று அழைக்கப்படுகிறது. கூடுதலாக, γ = C p / C v ஆல் வரையறுக்கப்படுவது குறிப்பிட்ட வெப்ப விகிதம் என்று அழைக்கப்படுகிறது, மேலும் இது பெரும்பாலும் வாயுவின் பண்புகளை ஆராயும்போது பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு இலட்சிய வாயுவின் உள் ஆற்றல் வாயு மூலக்கூறுகளின் மொத்த இயக்க ஆற்றலுக்கு சமம், ஆனால் ஒரு உண்மையான வாயுவில், இடைக்கணிப்பு தொடர்பு காரணமாக சாத்தியமான ஆற்றல் கவனத்தில் கொள்ளப்பட வேண்டும். இருப்பினும், ஒரு சாதாரண நிலையில் உள்ள ஒரு வாயுவில், இந்த ஆற்றல் ஆற்றல் இயக்க ஆற்றலை விட போதுமானதாக உள்ளது, எனவே சமன்பாடு (2) வைத்திருப்பதாகக் கருதலாம். நிலையான தொகுதி மோலார் குறிப்பிட்ட வெப்பத்தின் மதிப்பு C v என்பது வாயுவை உருவாக்கும் மூலக்கூறுகளின் கட்டமைப்பால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. உதாரணமாக, monoatomic வாயுக்கள் (ஹீலியம், நியான்), சி வி = 3/2 ஆர், 2 ஈரணுக்கொண்ட வாயுவில் (ஹைட்ரஜன், ஆக்ஸிஜன், முதலியன) இல் சி வி = 5/2 ஆர், அணு வாயுக்களுக்கு (அம்மோனியா, புரொப்பேன்) சி வி மணிக்கு = 3 ஆர். இருப்பினும், இந்த மதிப்புகள் அறை வெப்பநிலைக்கு அருகில் உள்ளன மற்றும் அதிக அல்லது குறைந்த வெப்பநிலையில் இந்த மதிப்புகளிலிருந்து வேறுபடலாம்.

காப்பு மாற்றம்

பொதுவாக, வெப்பம் உள்ளேயும் வெளியேயும் வராத நிலையில் நிலை மாற்றம் காப்பு மாற்றம் அது. இலட்சிய வாயுவின் அடிபயாடிக் மாற்றத்தில், அழுத்தம் p மற்றும் தொகுதி V க்கு இடையில்,

pV γ = மாறிலி

சூத்திரம் வாயு அடிபாகமாக விரிவடையும் போது, வெப்பநிலை குறைகிறது, மாறாக, வாயு அடிபாகமாக சுருக்கும்போது, வெப்பநிலை உயரும். மின்சார குளிர்சாதன பெட்டிகள் மற்றும் குளிரூட்டிகள் இந்த வாயு பண்புகளை பயன்படுத்திக் கொள்கின்றன.

சிக்கலான புள்ளி

வெப்பநிலை மாறிலியுடன் உருவத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள வளைவு மற்றும் தொகுதி V இன் செயல்பாடாக வாயு அழுத்தம் p ஐ சமவெப்பம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. முக்கியமான வெப்பநிலை T c ஐ விட வெப்பநிலை T போதுமானதாக இருக்கும்போது, p மற்றும் V க்கு இடையிலான உறவு தோராயமாக Eq ஆல் வழங்கப்படுகிறது. (1). மறுபுறம், T <T c, V துவக்கங்கள் V g புள்ளிவிவரங்களை அடையும் போது திரவமாக்கப்பட்டால், திரவமாக்கல் அழுத்தம் மாறாமல் இருக்கும், V ஐ அடைகிறது V L இறுதியாக நீங்கள் செய்யும் போது, அனைத்தும் a ஆக மாறும் திரவ. வி எல் <வி <வி கிராம் வரம்பில் எரிவாயு மற்றும் திரவ ஒன்றுசேர்ந்தே என்பதால், இந்த உடனிருப்புடனான மாநில அழைக்கப்படுகிறது. வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது, V g மற்றும் V l க்கு இடையிலான வேறுபாடு சுருங்குகிறது, மற்றும் T = T c போது, அவை ஒப்புக்கொள்கின்றன. இந்த புள்ளி (படத்தில் சி) முக்கியமான புள்ளி என்றும், முக்கியமான கட்டத்தில் உள்ள அழுத்தம் மற்றும் தொகுதி முறையே முக்கியமான அழுத்தம் மற்றும் விமர்சன தொகுதி என்றும் அழைக்கப்படுகிறது ( விமர்சனம் ).

முக்கியமான புள்ளியின் அருகே, பல்வேறு உடல் அளவுகள் அவற்றின் சொந்த முரண்பாடுகளை வெளிப்படுத்துகின்றன. இந்த நிகழ்வு ஒரு முக்கியமான நிகழ்வு என்று அழைக்கப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, T ≤ T c இன் விஷயத்தில் , முக்கியமான புள்ளிக்கு அருகில், மேலே விவரிக்கப்பட்ட V g மற்றும் V l ஐப் பொறுத்தவரை,

V g - V l ∝ ( T c - T ) β

உறவு வைத்திருக்கிறது. மேலேயுள்ள சமன்பாட்டில், நிலையான β என்பது முக்கியமான அடுக்கு எனப்படும் அளவுகளில் ஒன்றாகும், மேலும் இது வாயு வகையைப் பொருட்படுத்தாமல் 1/3 க்கு சமமாக இருக்கும் என்று சோதனை ரீதியாக அறியப்படுகிறது. முக்கியமான நிகழ்வுகளின் விசாரணை என்பது சமீபத்திய ஆண்டுகளில் தீவிரமாக ஆய்வு செய்யப்பட்ட துறைகளில் ஒன்றாகும்.
சிக்கலான நிகழ்வு

வாயு கருத்து விரிவாக்கம்

வாயு பற்றிய கருத்து நீட்டிக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் பல வழிகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு உலோகத்தில் எலக்ட்ரான்களின் இயக்கத்தை வாயு மூலக்கூறுகளின் இயக்கத்துடன் ஒப்பிட்டுப் புரிந்துகொள்ள முயற்சிக்கலாம். இந்த நேரத்தில், எலக்ட்ரான் வாயு அல்லது எலக்ட்ரான் வாயு என்ற கருத்து பயன்படுத்தப்படுகிறது. கூடுதலாக, திரவ ஹீலியம் -4 இன் பண்புகளை ஆராய்வதற்கான ஒரு மாதிரியாக, ஒருவருக்கொருவர் தொடர்பு கொள்ளாத போசான் துகள்களின் குழுவை நாம் கருத்தில் கொள்ளலாம். இந்த அமைப்பு சிறந்த போஸ் வாயு என்று அழைக்கப்படுகிறது.
ரியூசோ அபே