Хийн хуулиуд гэж юу вэ?
Хийн төлвийг гурван хэмжигдэхүүн тодорхойлно: даралт P, эзлэхүүн V, температур T. Хийн хэмжээ тогтмол үед нэгийг нь тогтмол бариад нөгөө хоёрын хамаарлыг хардаг.
| Хууль | Тогтмол | Томьёо | Жишээ |
|---|---|---|---|
| Бойлийн | T | P·V = тогтмол | Тариурын амыг таглаад бүлүүрийг дарвал даралт ихэснэ |
| Шарлийн | V | P/T = тогтмол | Битүү савыг халаахад даралт ихэснэ |
| Гей-Люссакийн | P | V/T = тогтмол | Хийсэн бөмбөлөг хүйтэнд жижгэрнэ |
Бодлогод хийн хоёр төлвийг харьцуулна: P₁V₁ = P₂V₂, P₁/T₁ = P₂/T₂, V₁/T₁ = V₂/T₂.
Жишээ 1. Тогтмол температурт 2 л хийн даралт 100 кПа. Эзлэхүүнийг 1 л болговол P₂ = 100 × 2 ÷ 1 = 200 кПа.
Жишээ 2. Битүү саванд 27 °C-т даралт 100 кПа. 327 °C хүртэл халаавал T₁ = 300 K, T₂ = 600 K тул P₂ = 100 × 600 ÷ 300 = 200 кПа.
Хуулиудыг график дээр шалгаарай
Нэг хэмжигдэхүүнийг тогтмол бариад нөгөөг нь өөрчилж, цэг график дээр хэрхэн хөдлөхийг хараарай. Энэ симулятор бүтэн эрхэд багтдаг. Татах нь үнэгүй, бүртгэлгүйгээр 2 бүлэг, 5 симулятор нээлттэй.
Симуляторыг хэрхэн ашиглах вэ?
- Эхэндээ Юмгүй сонгогдсон байна. Дулаан, эзлэхүүн хоёулаа чөлөөтэй өөрчлөгдөнө.
- Хүнд, Хөнгөн товч тус бүр 6 бөөм нэмнэ. Хасах тэмдэгтэй дугуй товч 6 бөөм хасна.
- Тогтмол T (Бойль) товчийг дар. Дулаан гулсуур түгжигдэнэ. Эзлэхүүн гулсуурыг зөөхөд ногоон цэг P–V муруйн дагуу хөдөлнө.
- Тогтмол V (Шарль) товчийг дар. Эзлэхүүн гулсуур түгжигдэнэ. Дулаан гулсуураар халаахад цэг P–T шулууны дагуу хөдөлнө.
- Бөөм нэмсний дараа тогтмолын товчоо дахин дар. Муруй шинэ утгаар зурагдана.
Симулятор дээр P тогтмол горим байхгүй. Гей-Люссакийн хуулийг томьёогоор нь үзнэ.
Симулятор дээр оролдож үзэх даалгавар
- Тогтмол T (Бойль) горимд эзлэхүүнийг хамгийн жижиг болго. Хариу: даралт 10 атм орчмоос 18 атм орчим болно. P·V бараг өөрчлөгдөхгүй.
- Тогтмол V (Шарль) горимд 300 K-ээс 600 K хүртэл халаа. Хариу: даралт ойролцоогоор 2 дахин ихэснэ. Шулуун 0 K, 0 атм цэгээс эхэлдэг нь Кельвин хэрэгтэйг харуулна.
- Хүнд, Хөнгөн бөөмсийг ажигла. Хариу: улаан хөнгөн бөөмс хурдан хөдөлнө. Ижил температурт хоёр бөөмийн дундаж кинетик энерги ижил тул температурын шошго өөрчлөгдөхгүй.
Хийн хуулийн бодлогод гардаг алдаа
- °C-ээр бодох. Температурыг заавал Кельвинд хөрвүүл: T = t + 273. Жишээ 2-ыг °C-ээр бодвол даралт 12 дахин ихэссэн мэт буруу хариу гарна.
- P–V графикийг шулуун гэж бодох. Эзлэхүүн 2 дахин багасахад даралт 2 дахин ихэсдэг тул график муруй. Харин P–T график шулуун.
- Хийн хэмжээг мартах. Эдгээр хууль бөөмийн тоо тогтмол үед хүчинтэй. Бөөм нэмбэл P·V өөрчлөгдөнө.
