"Хийн хууль" гэсэн хэллэгийн утгыг хайхаас өмнө хий гэж юу болохыг олж мэдэх хэрэгтэй. Хий нь бөөмс нь орон зайд санамсаргүй байдлаар хөдөлдөг бодис юм. Эдгээр бодисууд нь маш сул молекул хоорондын, атом хоорондын болон ион хоорондын харилцан үйлчлэлээр тодорхойлогддог. Хийн төлөвийг мөн хий гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь шингэн, хатуу, плазмын агрегат төлөвөөс гадна дөрөвний нэг юм. Хий нь өөрийн гэсэн хуультай. Хийн хууль гэж юу вэ?
Тодорхойлолт
Физик талаас нь авч үзвэл хийн хуулиуд нь идеал хийд тохиолддог изопроцессыг тайлбарладаг хуулиуд юм. Сонирхолтой баримт бол химийн шинжлэх ухаанд физикийн хуулиудад нийцсэн ийм бодисыг тайлбарлах тодорхой хэв маяг байдаг. Гэсэн хэдий ч эдгээр хууль нь бодит хийд хамаарна. Одоо хамгийн тохиромжтой хий ба изопроцесс гэж юу болохыг ойлгох нь зүйтэй. Эхэлцгээе.
Хамгийн тохиромжтой бензин
Идеал хий нь хийн хэсгүүдийн хооронд харилцан үйлчлэл байхгүй гэж үздэг бодит хийн математик загвар юм. Энэ таамаглалаасҮүнээс үзэхэд бөөмс нь зөвхөн тухайн бодис байгаа савтай харьцдаг, мөн түүнчлэн энэ бодисын бөөмсийн масс маш бага тул үүнийг авч үзэхээс бүрэн хасч болно.
Изопроцессууд
Изопроцесс гэж юу вэ гэсэн асуултад хариулахын тулд термодинамик (физикийн нэг салбар) руу хандах хэрэгтэй. Хийн төлөвийг (хамгийн тохиромжтой хий) тодорхойлохын тулд гол үзүүлэлтүүд нь даралт, температур, эзэлхүүн юм.
Тиймээс эдгээр гурван параметрийн аль нэг нь цаг хугацааны явцад өөрчлөгдөөгүй хэвээр байвал изопроцесс нь хийд тохиолддог процессууд юм. Изотерм процесст температур өөрчлөгддөггүй, изобар процесст даралт өөрчлөгддөггүй, изохорик процесст эзэлхүүн өөрчлөгддөггүй.
Менделеев-Клапейроны тэгшитгэл
Хийн тухай хуулиудыг хэлэлцэхийн өмнө Менделеев-Клапейроны тэгшитгэл гэж юу болох, энэ тэгшитгэл нь хий болон тэдгээрийн хуулиудтай хэрхэн холбогдож байгааг мэдэх шаардлагатай. Даралт, эзэлхүүн, температур, бүх нийтийн хийн тогтмол ба эзэлхүүн (моляр) гэсэн бүх ижил үзүүлэлтүүдийн бие биенээсээ хамаарлыг тайлбарлах болно.
Тэгшитгэл нь дараах хэлбэртэй байна: pV=RT.
R - бүх нийтийн хийн тогтмол, та үүнийг өөрөө тооцоолж болно, эсвэл аль хэдийн мэдэгдэж байгаа утгыг ашиглаж болно - 8, 3144598(48)J⁄(моль ∙K).
Тиймээс молийн эзэлхүүн нь эзлэхүүнийг бодисын хэмжээ (молоор) ба бодисын хэмжээ нь эргээд масс болон молийн массын харьцаа юм.
Тэгшитгэлийг дараах байдлаар бичиж болноарга: pV=(m / M)RT.
Физикт хийн ямар хууль байдаг вэ
Түрүүн дурдсанчлан физикт изопроцессыг авч үздэг. Гурван үндсэн хэмжигдэхүүн (эзэлхүүн, даралт, температур) бие биенээсээ хамааралтай байх томъёо байдаг. Физик дэх хийн хуулиуд:
- Бойл-Мариоттын хууль, изотерм процессын үед хэрэглэгдэх: хийн даралт ба эзэлхүүний бүтээгдэхүүн цаг хугацааны явцад өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна. Менделеев-Клапейроны тэгшитгэл - pV=(m / M)RT=const дээр үндэслэн хийн температур ба түүний масс өөрчлөгдөхгүй тохиолдолд даралт ба эзэлхүүнийг үржүүлсний үр дүн тогтмол байх болно гэж энэ хуульд заасан.
- Гэй-Люссакийн хууль нь изобар процесст хамаарна. Энэ тохиолдолд эзэлхүүн ба температурын харьцаа өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна: V / T=const. Гей-Люссакийн хуулийг дараах байдлаар томъёолж болно: хэрэв хийн даралт ба масс цаг хугацааны явцад өөрчлөгдөөгүй бол температурт хуваах эзлэхүүний коэффициент нь тогтмол утга болно.
- Чарльзын хууль - изохорик процессын хувьд. Даралт ба температурын харьцаа өөрчлөгдөхгүй: p / T=const. Энэ тохиолдолд хийн даралт ба температурын харьцаа тогтмол байх ба даралт ба масс өөрчлөгдөхгүй.
Хийн хуулиуд: Хими
Эдгээр хуулиудын дунд:
- Авогадрогийн хууль. Үүнийг дараах байдлаар томъёолсон: янз бүрийн хийн ижил эзэлхүүн нь ижил тооны молекулыг агуулдаг бөгөөд бусад зүйлс тэнцүү (даралт ба температур). Энэ хуулиас дараахь зүйл гарч ирнэ.хэвийн нөхцөлд (хэвийн нөхцөлд 101.235 кПа даралт ба 273 К температур) 1 моль эзэлсэн туйлын аливаа хийн эзэлхүүн 22.4 литр байна.
- Далтоны хууль: бие биетэйгээ харилцан үйлчлэлцэж буй хий болон урвалын явцад олж авсан бүтээгдэхүүнүүдийн эзэлдэг эзэлхүүнүүдийг эхнийхийг хоёрт хуваахад бага боловч яг бүхэл тоо гарах ба эдгээрийг коэффициент гэж нэрлэдэг.
- Хэсэгчилсэн даралтын хууль: хийн хольцын даралтыг тодорхойлохын тулд хольцын хийнээс үүссэн даралтыг нэмэх шаардлагатай.
Хийд хамаарах олон төрлийн хууль
Магадгүй олон хүмүүс хий нь агрегат төлөвүүдийн хамгийн энгийн нь гэж боддог: бөөмс хоёулаа санамсаргүй байдлаар хөдөлдөг бөгөөд тэдгээрийн хоорондох зай хамгийн их (ялангуяа хатуу биеттэй харьцуулахад), эдгээр ижил хэсгүүдийн масс бага байдаг. Гэсэн хэдий ч ийм бодисын төлөв байдлыг тайлбарлах хууль тогтоомж нь маш олон янз байдаг. Дээр дурдсан зүйлсээс харахад зөвхөн физик нь хийн хуулийн асуудлыг судалдаггүй. Түүгээр ч барахгүй физик, химийн аль алинд нь нэг юмуу хоёр нь байдаггүй. Эндээс харахад энгийн мэт санагддаг зүйл бодит байдал дээр үргэлж тийм байдаггүй гэсэн дүгнэлтэд хүрч болно.
