మేము "మాలిక్యులర్ ఫిజిక్స్ అండ్ థర్మోడైనమిక్స్" అనే అంశానికి అంకితమైన భౌతిక శాస్త్రంలో యూనిఫైడ్ స్టేట్ ఎగ్జామ్ యొక్క మొదటి భాగం నుండి పనులను విశ్లేషించడం కొనసాగిస్తాము. ఎప్పటిలాగే, అన్ని పరిష్కారాలు ఫిజిక్స్ ట్యూటర్ నుండి వివరణాత్మక వ్యాఖ్యలతో అందించబడతాయి. అన్ని ప్రతిపాదిత పనుల యొక్క వీడియో విశ్లేషణ కూడా ఉంది. ఆర్టికల్ చివరిలో మీరు భౌతిక శాస్త్రంలో యూనిఫైడ్ స్టేట్ ఎగ్జామ్ నుండి ఇతర పనుల విశ్లేషణలకు లింక్‌లను కనుగొనవచ్చు.
థర్మోడైనమిక్ ఈక్విలిబ్రియం అనేది దాని స్థూల పారామితులు కాలక్రమేణా మారని వ్యవస్థ యొక్క స్థితిగా అర్థం. పాత్రలో నత్రజని మరియు ఆక్సిజన్ ఉష్ణోగ్రతలు సమానంగా ఉన్నప్పుడు ఈ స్థితి సాధించబడుతుంది. అన్ని ఇతర పారామితులు ప్రతి వాయువు యొక్క ద్రవ్యరాశిపై ఆధారపడి ఉంటాయి మరియు సాధారణంగా, థర్మోడైనమిక్ సమతుల్యత సంభవించినప్పుడు కూడా ఒకేలా ఉండవు. సరైన సమాధానం: 1.
ఐసోబారిక్ ప్రక్రియలో, వాల్యూమ్ విమరియు ఉష్ణోగ్రత టి
కాబట్టి, వ్యసనం వినుండి టినేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉండాలి మరియు ఉష్ణోగ్రత తగ్గినట్లయితే, అప్పుడు వాల్యూమ్ తగ్గుతుంది. షెడ్యూల్ 4 అనుకూలంగా ఉంటుంది.
హీట్ ఇంజిన్ యొక్క సామర్థ్యం సూత్రం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది:
ఇక్కడ ఎ- ప్రతి చక్రానికి చేసిన పని, ప్ర 1 అనేది హీటర్ నుండి ప్రతి చక్రానికి పని చేసే ద్రవం అందుకున్న వేడి మొత్తం. లెక్కలు క్రింది ఫలితాన్ని ఇస్తాయి: kJ.
| 11. ఐసోప్రోసెస్‌లను అధ్యయనం చేస్తున్నప్పుడు, వేరియబుల్ వాల్యూమ్ యొక్క క్లోజ్డ్ నౌకను ఉపయోగించారు, గాలితో నింపబడి ప్రెజర్ గేజ్‌కి కనెక్ట్ చేయబడింది. నౌక యొక్క పరిమాణం నెమ్మదిగా పెరుగుతుంది, దానిలో గాలి ఒత్తిడిని స్థిరంగా ఉంచుతుంది. నౌకలోని గాలి ఉష్ణోగ్రత మరియు దాని సాంద్రత ఎలా మారుతుంది? ప్రతి పరిమాణానికి, దాని మార్పు యొక్క సంబంధిత స్వభావాన్ని నిర్ణయించండి: 1) పెరుగుతుంది 2) తగ్గుతుంది 3) మారదు పట్టికలోని ప్రతి భౌతిక పరిమాణానికి ఎంచుకున్న సంఖ్యలను వ్రాయండి. సమాధానంలోని సంఖ్యలు పునరావృతం కావచ్చు. |
ప్రక్రియ ఐసోబారిక్. ఐసోబారిక్ ప్రక్రియలో, వాల్యూమ్ విమరియు ఉష్ణోగ్రత టిఆదర్శ వాయువు సంబంధంతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది:
కాబట్టి, వ్యసనం వినుండి టినేరుగా అనులోమానుపాతంలో, అంటే, వాల్యూమ్ పెరిగేకొద్దీ, ఉష్ణోగ్రత కూడా పెరుగుతుంది.
పదార్ధం యొక్క సాంద్రత ద్రవ్యరాశికి సంబంధించినది mమరియు వాల్యూమ్ వినిష్పత్తి:
కాబట్టి, స్థిరమైన ద్రవ్యరాశి వద్ద mవ్యసనం ρ నుండి వివిలోమానుపాతంలో, అంటే, వాల్యూమ్ పెరిగితే, అప్పుడు సాంద్రత తగ్గుతుంది.
సరైన సమాధానం: 12.
| 12. ఆదర్శ వాయువు యొక్క 2 మోల్స్ స్థితిలో నాలుగు వరుస మార్పుల రేఖాచిత్రాన్ని ఫిగర్ చూపిస్తుంది. ఏ ప్రక్రియలో వాయువు యొక్క పని సానుకూలంగా ఉంటుంది మరియు విలువలో కనిష్టంగా ఉంటుంది మరియు ఏ ప్రక్రియలో బాహ్య శక్తుల పని సానుకూలంగా మరియు కనిష్టంగా ఉంటుంది? ఈ ప్రక్రియలను రేఖాచిత్రంలోని ప్రాసెస్ సంఖ్యలతో సరిపోల్చండి. మొదటి నిలువు వరుసలోని ప్రతి స్థానానికి, రెండవ నిలువు వరుస నుండి సంబంధిత స్థానాన్ని ఎంచుకుని, ఎంచుకున్న సంఖ్యలను సంబంధిత అక్షరాల క్రింద పట్టికలో వ్రాయండి. |
కోఆర్డినేట్లలో గ్యాస్ ప్రక్రియ యొక్క గ్రాఫ్ కింద ఉన్న ప్రాంతానికి గ్యాస్ యొక్క పని సంఖ్యాపరంగా సమానంగా ఉంటుంది. సంకేతం ద్వారా, వాల్యూమ్ పెరుగుదలతో సంభవించే ప్రక్రియలో ఇది సానుకూలంగా ఉంటుంది మరియు వ్యతిరేక సందర్భంలో ప్రతికూలంగా ఉంటుంది. బాహ్య శక్తుల పని, క్రమంగా, పరిమాణంలో సమానంగా ఉంటుంది మరియు అదే ప్రక్రియలో వాయువు యొక్క పనికి విరుద్ధంగా ఉంటుంది.
అంటే, 1 మరియు 2 ప్రక్రియలలో వాయువు యొక్క పని సానుకూలంగా ఉంటుంది. అంతేకాకుండా, ప్రక్రియ 2లో ఇది ప్రక్రియ 1 కంటే తక్కువగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే చిత్రంలో పసుపు ట్రాపెజాయిడ్ యొక్క వైశాల్యం వైశాల్యం కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. బ్రౌన్ ట్రాపజాయిడ్:
దీనికి విరుద్ధంగా, 3 మరియు 4 ప్రక్రియలలో గ్యాస్ పని ప్రతికూలంగా ఉంటుంది, అంటే ఈ ప్రక్రియలలో బాహ్య శక్తుల పని సానుకూలంగా ఉంటుంది. అంతేకాకుండా, ప్రక్రియ 4 లో ఇది ప్రక్రియ 3 కంటే తక్కువగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే చిత్రంలో బ్లూ ట్రాపెజాయిడ్ యొక్క వైశాల్యం ఎరుపు ట్రాపెజాయిడ్ యొక్క ప్రాంతం కంటే తక్కువగా ఉంటుంది:
కాబట్టి సరైన సమాధానం: 42.
ఫిజిక్స్‌లో యూనిఫైడ్ స్టేట్ ఎగ్జామ్‌లో మొదటి భాగం నుండి "మాలిక్యులర్ ఫిజిక్స్ అండ్ థర్మోడైనమిక్స్" అనే అంశంపై ఇది చివరి అసైన్‌మెంట్. మెకానిక్స్‌పై పనుల విశ్లేషణ కోసం చూడండి.
సెర్గీ వాలెరివిచ్ తయారుచేసిన మెటీరియల్
పరమాణు గతి సిద్ధాంతంరసాయన పదార్ధం యొక్క అతి చిన్న కణాలుగా అణువులు మరియు అణువుల ఉనికి యొక్క ఆలోచన ఆధారంగా పదార్థం యొక్క నిర్మాణం మరియు లక్షణాల సిద్ధాంతం అని పిలుస్తారు. పరమాణు గతి సిద్ధాంతం మూడు ప్రధాన సూత్రాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది:
- అన్ని పదార్థాలు - ద్రవ, ఘన మరియు వాయు - చిన్న కణాల నుండి ఏర్పడతాయి - అణువులు, ఇది తాము కలిగి ఉంటుంది పరమాణువులు("ప్రాథమిక అణువులు"). రసాయన పదార్ధం యొక్క అణువులు సరళంగా లేదా సంక్లిష్టంగా ఉంటాయి మరియు ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ అణువులను కలిగి ఉంటాయి. అణువులు మరియు అణువులు విద్యుత్ తటస్థ కణాలు. కొన్ని పరిస్థితులలో, అణువులు మరియు పరమాణువులు అదనపు విద్యుత్ చార్జ్‌ని పొందుతాయి మరియు ధనాత్మక లేదా ప్రతికూల అయాన్‌లుగా మారతాయి (వరుసగా అయాన్లు మరియు కాటయాన్‌లు).
- అణువులు మరియు అణువులు నిరంతర అస్తవ్యస్తమైన కదలిక మరియు పరస్పర చర్యలో ఉంటాయి, దీని వేగం ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది మరియు దాని స్వభావం పదార్ధం యొక్క సముదాయ స్థితిపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
- కణాలు విద్యుత్ స్వభావంతో కూడిన శక్తుల ద్వారా ఒకదానితో ఒకటి సంకర్షణ చెందుతాయి. కణాల మధ్య గురుత్వాకర్షణ పరస్పర చర్య చాలా తక్కువ.
అణువు- ఒక మూలకం (ఇనుము, హీలియం, ఆక్సిజన్ అణువు) యొక్క అతి చిన్న రసాయనికంగా విడదీయరాని కణం. అణువు- దాని రసాయన లక్షణాలను కలిగి ఉన్న పదార్ధం యొక్క అతి చిన్న కణం. అణువు ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ అణువులను కలిగి ఉంటుంది (నీరు - H 2 O - 1 ఆక్సిజన్ అణువు మరియు 2 హైడ్రోజన్ అణువులు). మరియు అతను- ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ఎలక్ట్రాన్‌లను కలిగి ఉన్న అణువు లేదా అణువు (లేదా ఎలక్ట్రాన్‌లు లేవు).
అణువులు పరిమాణంలో చాలా చిన్నవి. సాధారణ మోనాటమిక్ అణువులు 10-10 మీటర్ల పరిమాణాన్ని కలిగి ఉంటాయి.
అణువుల యాదృచ్ఛిక అస్తవ్యస్త కదలికను ఉష్ణ చలనం అంటారు. పెరుగుతున్న ఉష్ణోగ్రతతో థర్మల్ మోషన్ యొక్క గతిశక్తి పెరుగుతుంది. తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద, అణువులు ద్రవంగా లేదా ఘనంగా ఘనీభవిస్తాయి. ఉష్ణోగ్రత పెరిగేకొద్దీ, అణువు యొక్క సగటు గతిశక్తి ఎక్కువ అవుతుంది, అణువులు వేరుగా ఎగురుతాయి మరియు వాయు పదార్థం ఏర్పడుతుంది.
ఘనపదార్థాలలో, అణువులు స్థిర కేంద్రాల (సమతుల్య స్థానాలు) చుట్టూ యాదృచ్ఛిక ప్రకంపనలకు లోనవుతాయి. ఈ కేంద్రాలు అంతరిక్షంలో క్రమరహిత పద్ధతిలో (నిరాకార వస్తువులు) లేదా ఆర్డర్ చేసిన ఘనపరిమాణ నిర్మాణాలను (స్ఫటికాకార వస్తువులు) ఏర్పాటు చేయవచ్చు.
ద్రవాలలో, అణువులు ఉష్ణ కదలికకు చాలా ఎక్కువ స్వేచ్ఛను కలిగి ఉంటాయి. అవి నిర్దిష్ట కేంద్రాలతో ముడిపడి ఉండవు మరియు మొత్తం ద్రవ పరిమాణంలో కదలగలవు. ఇది ద్రవాల ద్రవత్వాన్ని వివరిస్తుంది.
వాయువులలో, అణువుల మధ్య దూరాలు సాధారణంగా వాటి పరిమాణాల కంటే చాలా ఎక్కువగా ఉంటాయి. అటువంటి పెద్ద దూరాలలో అణువుల మధ్య పరస్పర చర్య యొక్క శక్తులు చిన్నవిగా ఉంటాయి మరియు ప్రతి అణువు మరొక అణువుతో లేదా కంటైనర్ గోడతో తదుపరి ఢీకొనే వరకు సరళ రేఖ వెంట కదులుతుంది. సాధారణ పరిస్థితుల్లో గాలి అణువుల మధ్య సగటు దూరం సుమారు 10 –8 మీ, అంటే అణువుల పరిమాణం కంటే వందల రెట్లు ఎక్కువ. అణువుల మధ్య బలహీనమైన పరస్పర చర్య, నౌక యొక్క మొత్తం వాల్యూమ్‌ను విస్తరించడానికి మరియు పూరించడానికి వాయువుల సామర్థ్యాన్ని వివరిస్తుంది. పరిమితిలో, పరస్పర చర్య సున్నాకి మారినప్పుడు, మేము ఆదర్శవంతమైన వాయువు యొక్క ఆలోచనకు వస్తాము.
ఆదర్శ వాయువుసాగే తాకిడి ప్రక్రియలను మినహాయించి, అణువులు ఒకదానితో ఒకటి సంకర్షణ చెందని వాయువు మరియు పదార్థ బిందువులుగా పరిగణించబడతాయి.
పరమాణు గతి సిద్ధాంతంలో, పదార్థం మొత్తం కణాల సంఖ్యకు అనులోమానుపాతంలో పరిగణించబడుతుంది. పదార్ధం యొక్క పరిమాణం యొక్క యూనిట్‌ను మోల్ (మోల్) అంటారు. పుట్టుమచ్చ- ఇది 0.012 కిలోల కార్బన్ 12 సిలో పరమాణువులు ఉన్నట్లే అదే సంఖ్యలో కణాలు (అణువులు) కలిగి ఉన్న పదార్ధం మొత్తం. కార్బన్ అణువులో ఒక అణువు ఉంటుంది. ఈ విధంగా, ఏదైనా పదార్ధం యొక్క ఒక మోల్ ఒకే సంఖ్యలో కణాలను (అణువులు) కలిగి ఉంటుంది. ఈ నంబర్ అంటారు అవగాడ్రో స్థిరాంకం: ఎన్ A = 6.022·10 23 mol –1.
అవోగాడ్రో స్థిరాంకం పరమాణు గతి సిద్ధాంతంలో అత్యంత ముఖ్యమైన స్థిరాంకాలలో ఒకటి. పదార్థం యొక్క పరిమాణంసంఖ్య యొక్క నిష్పత్తిగా నిర్వచించబడింది ఎన్అవోగాడ్రో స్థిరాంకానికి పదార్థం యొక్క కణాలు (అణువులు). ఎన్ A, లేదా మోలార్ ద్రవ్యరాశికి ద్రవ్యరాశి నిష్పత్తిగా:
ఒక పదార్ధం యొక్క ఒక మోల్ యొక్క ద్రవ్యరాశిని సాధారణంగా మోలార్ మాస్ అంటారు ఎం. మోలార్ ద్రవ్యరాశి ద్రవ్యరాశి ఉత్పత్తికి సమానం mఅవోగాడ్రో స్థిరాంకానికి (అంటే ఒక మోల్‌లోని కణాల సంఖ్యకు) ఇచ్చిన పదార్ధం యొక్క ఒక అణువులో 0. మోలార్ ద్రవ్యరాశి మోల్‌కు కిలోగ్రాములలో వ్యక్తీకరించబడుతుంది (కేజీ/మోల్). అణువులు ఒకే పరమాణువును కలిగి ఉన్న పదార్ధాల కోసం, పరమాణు ద్రవ్యరాశి అనే పదాన్ని తరచుగా ఉపయోగిస్తారు. ఆవర్తన పట్టికలో, మోలార్ ద్రవ్యరాశి మోల్‌కు గ్రాములలో సూచించబడుతుంది. కాబట్టి మనకు మరొక సూత్రం ఉంది:
ఎక్కడ: ఎం- మోలార్ మాస్, ఎన్ A - అవగాడ్రో సంఖ్య, m 0 - పదార్థం యొక్క ఒక కణం యొక్క ద్రవ్యరాశి, ఎన్- ఒక పదార్ధం యొక్క ద్రవ్యరాశిలో ఉన్న పదార్ధం యొక్క కణాల సంఖ్య m. అదనంగా, మీకు కాన్సెప్ట్ అవసరం సాంద్రతలు(యూనిట్ వాల్యూమ్‌కు కణాల సంఖ్య):
శరీరం యొక్క సాంద్రత, ఘనపరిమాణం మరియు ద్రవ్యరాశి కింది ఫార్ములా ద్వారా సంబంధం కలిగి ఉన్నాయని కూడా గుర్తుచేసుకుందాం:
సమస్య పదార్ధాల మిశ్రమాన్ని కలిగి ఉంటే, అప్పుడు మేము సగటు మోలార్ ద్రవ్యరాశి మరియు పదార్ధం యొక్క సగటు సాంద్రత గురించి మాట్లాడుతాము. అసమాన కదలిక యొక్క సగటు వేగాన్ని లెక్కించేటప్పుడు, ఈ విలువలు మిశ్రమం యొక్క మొత్తం ద్రవ్యరాశి ద్వారా నిర్ణయించబడతాయి:
ఒక పదార్ధం యొక్క మొత్తం మొత్తం ఎల్లప్పుడూ మిశ్రమంలో చేర్చబడిన పదార్ధాల మొత్తానికి సమానంగా ఉంటుందని మర్చిపోవద్దు మరియు మీరు వాల్యూమ్తో జాగ్రత్తగా ఉండాలి. గ్యాస్ మిశ్రమం వాల్యూమ్ కాదుమిశ్రమంలో చేర్చబడిన వాయువుల వాల్యూమ్ల మొత్తానికి సమానం. కాబట్టి, 1 క్యూబిక్ మీటర్ గాలిలో 1 క్యూబిక్ మీటర్ ఆక్సిజన్, 1 క్యూబిక్ మీటర్ నైట్రోజన్, 1 క్యూబిక్ మీటర్ కార్బన్ డయాక్సైడ్ మొదలైనవి ఉంటాయి. ఘనపదార్థాలు మరియు ద్రవపదార్థాల కోసం (షరతులో పేర్కొనకపోతే), మిశ్రమం యొక్క వాల్యూమ్ దాని భాగాల వాల్యూమ్ల మొత్తానికి సమానంగా ఉంటుందని మేము భావించవచ్చు.
MKT ఆదర్శ వాయువు యొక్క ప్రాథమిక సమీకరణం
అవి కదులుతున్నప్పుడు, వాయువు అణువులు నిరంతరం ఒకదానితో ఒకటి ఢీకొంటాయి. దీని కారణంగా, వాటి కదలిక యొక్క లక్షణాలు మారుతాయి, కాబట్టి, అణువుల ప్రేరణలు, వేగాలు మరియు గతి శక్తుల గురించి మాట్లాడేటప్పుడు, మేము ఎల్లప్పుడూ ఈ పరిమాణాల సగటు విలువలను సూచిస్తాము.
ఇతర అణువులతో సాధారణ పరిస్థితుల్లో గ్యాస్ అణువుల ఘర్షణల సంఖ్య సెకనుకు మిలియన్ల సార్లు కొలుస్తారు. మేము అణువుల పరిమాణం మరియు పరస్పర చర్యను నిర్లక్ష్యం చేస్తే (ఆదర్శ వాయువు నమూనాలో వలె), అప్పుడు వరుస ఘర్షణల మధ్య అణువులు ఏకరీతిగా మరియు రెక్టిలీనియర్‌గా కదులుతాయని మనం భావించవచ్చు. సహజంగానే, వాయువు ఉన్న పాత్ర యొక్క గోడకు చేరుకున్నప్పుడు, అణువు కూడా గోడతో ఢీకొనడాన్ని అనుభవిస్తుంది. ఒకదానికొకటి మరియు కంటైనర్ యొక్క గోడలతో అణువుల అన్ని గుద్దుకోవటం బంతుల యొక్క పూర్తిగా సాగే గుద్దుకోవటంగా పరిగణించబడుతుంది. అది గోడతో ఢీకొన్నప్పుడు, అణువు యొక్క మొమెంటం మారుతుంది, అంటే ఒక శక్తి గోడ వైపు నుండి అణువుపై పనిచేస్తుంది (న్యూటన్ రెండవ నియమాన్ని గుర్తుంచుకోండి). కానీ న్యూటన్ యొక్క మూడవ నియమం ప్రకారం, వ్యతిరేక దిశలో సరిగ్గా అదే శక్తితో, అణువు గోడపై పనిచేస్తుంది, దానిపై ఒత్తిడిని కలిగిస్తుంది. ఓడ యొక్క గోడపై ఉన్న అన్ని అణువుల యొక్క అన్ని ప్రభావాల మొత్తం వాయువు పీడనం యొక్క రూపానికి దారితీస్తుంది. గ్యాస్ పీడనం అనేది కంటైనర్ యొక్క గోడలతో అణువుల ఢీకొన్న ఫలితం. అణువులకు గోడ లేదా మరేదైనా అడ్డంకి లేకపోతే, ఒత్తిడి అనే భావన దాని అర్ధాన్ని కోల్పోతుంది. ఉదాహరణకు, గది మధ్యలో ఒత్తిడి గురించి మాట్లాడటం పూర్తిగా అశాస్త్రీయం, ఎందుకంటే అక్కడ అణువులు గోడపై నొక్కవు. అలాంటప్పుడు, మనం అక్కడ బేరోమీటర్‌ను ఉంచినప్పుడు, అది ఒక రకమైన ఒత్తిడిని చూపుతుందని మనం ఆశ్చర్యపోతున్నాము? నిజమే! ఎందుకంటే బేరోమీటర్ అనేది అణువులు నొక్కే గోడ.
పీడనం అనేది ఓడ యొక్క గోడపై అణువుల ప్రభావాల యొక్క పరిణామం కాబట్టి, దాని విలువ వ్యక్తిగత అణువుల లక్షణాలపై ఆధారపడి ఉంటుందని స్పష్టంగా తెలుస్తుంది (సగటు లక్షణాలపై, వాస్తవానికి, అన్ని అణువుల వేగం భిన్నంగా ఉంటుందని మీరు గుర్తుంచుకోవాలి. ) ఈ ఆధారపడటం వ్యక్తీకరించబడింది ఆదర్శ వాయువు యొక్క పరమాణు గతి సిద్ధాంతం యొక్క ప్రాథమిక సమీకరణం:
ఎక్కడ: p- గ్యాస్ పీడనం, n- దాని అణువుల ఏకాగ్రత, m 0 - ఒక అణువు యొక్క ద్రవ్యరాశి, v kv - రూట్ మీన్ స్క్వేర్ స్పీడ్ (సమీకరణం రూట్ మీన్ స్క్వేర్ స్పీడ్ యొక్క స్క్వేర్‌ని కలిగి ఉందని గమనించండి). ఈ సమీకరణం యొక్క భౌతిక అర్ధం ఏమిటంటే, ఇది మొత్తం వాయువు (పీడనం) యొక్క లక్షణాలు మరియు వ్యక్తిగత అణువుల కదలిక యొక్క పారామితుల మధ్య సంబంధాన్ని ఏర్పరుస్తుంది, అనగా స్థూల- మరియు మైక్రోవరల్డ్ మధ్య కనెక్షన్.
ప్రాథమిక MKT సమీకరణం నుండి పరిణామాలు
మునుపటి పేరాలో ఇప్పటికే గుర్తించినట్లుగా, అణువుల ఉష్ణ కదలిక వేగం పదార్ధం యొక్క ఉష్ణోగ్రత ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. ఆదర్శ వాయువు కోసం, ఈ ఆధారపడటం సాధారణ సూత్రాల ద్వారా వ్యక్తీకరించబడుతుంది రూట్ అంటే చదరపు వేగంగ్యాస్ అణువుల కదలిక:
ఎక్కడ: కె= 1.38∙10 –23 J/K – బోల్ట్జ్మాన్ స్థిరంగా, టి- సంపూర్ణ ఉష్ణోగ్రత. భవిష్యత్తులో అన్ని సమస్యలలో మీరు సంకోచం లేకుండా, డిగ్రీల సెల్సియస్ నుండి ఉష్ణోగ్రతను కెల్విన్‌లుగా మార్చాలని వెంటనే రిజర్వేషన్ చేద్దాం (ఉష్ణ సమతుల్య సమీకరణంలో సమస్యలు తప్ప). మూడు స్థిరాంకాల చట్టం:
ఎక్కడ: ఆర్= 8.31 J/(mol∙K) – సార్వత్రిక వాయువు స్థిరాంకం. తదుపరి ముఖ్యమైన సూత్రం ఫార్ములా గ్యాస్ అణువుల అనువాద చలన సగటు గతి శక్తి:
అణువుల అనువాద చలనం యొక్క సగటు గతి శక్తి ఉష్ణోగ్రతపై మాత్రమే ఆధారపడి ఉంటుంది మరియు అన్ని అణువులకు ఇచ్చిన ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఒకే విధంగా ఉంటుంది. చివరకు, ప్రాథమిక MKT సమీకరణం నుండి అత్యంత ముఖ్యమైన మరియు తరచుగా ఉపయోగించే పరిణామాలు క్రింది సూత్రాలు:
ఉష్ణోగ్రత కొలత
ఉష్ణోగ్రత భావన ఉష్ణ సమతుల్యత భావనతో దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. పరస్పర సంబంధం ఉన్న శరీరాలు శక్తిని మార్పిడి చేసుకోగలవు. థర్మల్ కాంటాక్ట్ సమయంలో ఒక శరీరం నుండి మరొక శరీరానికి బదిలీ చేయబడిన శక్తిని వేడి మొత్తం అంటారు.
ఉష్ణ సమతుల్యత- ఇది థర్మల్ కాంటాక్ట్‌లో ఉన్న శరీరాల వ్యవస్థ యొక్క స్థితి, దీనిలో ఒక శరీరం నుండి మరొక శరీరానికి ఉష్ణ బదిలీ ఉండదు మరియు శరీరాల యొక్క అన్ని మాక్రోస్కోపిక్ పారామితులు మారవు. ఉష్ణోగ్రతఅనేది భౌతిక పరామితి, ఇది ఉష్ణ సమతుల్యతలో ఉన్న అన్ని శరీరాలకు ఒకే విధంగా ఉంటుంది.
ఉష్ణోగ్రతను కొలవడానికి, భౌతిక సాధనాలు ఉపయోగించబడతాయి - థర్మామీటర్లు, దీనిలో ఉష్ణోగ్రత విలువ ఏదైనా భౌతిక పరామితిలో మార్పు ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. థర్మామీటర్‌ను రూపొందించడానికి, మీరు తప్పనిసరిగా థర్మామెట్రిక్ పదార్థాన్ని (ఉదాహరణకు, పాదరసం, ఆల్కహాల్) మరియు పదార్ధం యొక్క ఆస్తిని వర్ణించే థర్మామెట్రిక్ పరిమాణాన్ని ఎంచుకోవాలి (ఉదాహరణకు, పాదరసం లేదా ఆల్కహాల్ కాలమ్ యొక్క పొడవు). వివిధ థర్మామీటర్ నమూనాలు ఒక పదార్ధం యొక్క వివిధ భౌతిక లక్షణాలను ఉపయోగిస్తాయి (ఉదాహరణకు, ఘనపదార్థాల సరళ పరిమాణాలలో మార్పు లేదా వేడిచేసినప్పుడు కండక్టర్ల విద్యుత్ నిరోధకతలో మార్పు).
థర్మామీటర్లు తప్పనిసరిగా క్రమాంకనం చేయాలి. ఇది చేయుటకు, వారు ఉష్ణోగ్రతలు ఇచ్చినట్లుగా పరిగణించబడే శరీరాలతో ఉష్ణ సంబంధానికి తీసుకురాబడతారు. చాలా తరచుగా, సాధారణ సహజ వ్యవస్థలు ఉపయోగించబడతాయి, దీనిలో పర్యావరణంతో ఉష్ణ మార్పిడి ఉన్నప్పటికీ ఉష్ణోగ్రత మారదు - మంచు మరియు నీటి మిశ్రమం మరియు సాధారణ వాతావరణ పీడనం వద్ద మరిగే సమయంలో నీరు మరియు ఆవిరి మిశ్రమం. సెల్సియస్ ఉష్ణోగ్రత స్కేల్‌పై, మంచు ద్రవీభవన స్థానం 0 ° C ఉష్ణోగ్రత మరియు నీటి మరిగే స్థానం: 100 ° C. 0 ° C మరియు 100 ° C మార్కుల మధ్య పొడవు యొక్క వందవ వంతుకు థర్మామీటర్ యొక్క కేశనాళికలలో ద్రవ కాలమ్ యొక్క పొడవులో మార్పు 1 ° Cకి సమానంగా తీసుకోబడుతుంది.
ఆంగ్ల భౌతిక శాస్త్రవేత్త W. కెల్విన్ (థామ్సన్) 1848లో కొత్త ఉష్ణోగ్రత ప్రమాణాన్ని (కెల్విన్ స్కేల్) నిర్మించడానికి సున్నా వాయువు పీడన బిందువును ఉపయోగించి ప్రతిపాదించారు. ఈ స్కేల్‌లో, ఉష్ణోగ్రత యూనిట్ సెల్సియస్ స్కేల్‌లో సమానంగా ఉంటుంది, కానీ సున్నా పాయింట్ మార్చబడుతుంది:
ఈ సందర్భంలో, 1ºC ఉష్ణోగ్రత మార్పు 1 K ఉష్ణోగ్రత మార్పుకు అనుగుణంగా ఉంటుంది. సెల్సియస్ మరియు కెల్విన్ ప్రమాణాలపై ఉష్ణోగ్రత మార్పులు సమానంగా ఉంటాయి. SI వ్యవస్థలో, కెల్విన్ స్కేల్‌పై కొలవబడిన ఉష్ణోగ్రత యూనిట్‌ను కెల్విన్ అని పిలుస్తారు మరియు K అక్షరంతో సూచించబడుతుంది. ఉదాహరణకు, గది ఉష్ణోగ్రత టికెల్విన్ స్కేల్‌పై C = 20°C టి K = 293 K. కెల్విన్ ఉష్ణోగ్రత స్థాయిని సంపూర్ణ ఉష్ణోగ్రత ప్రమాణం అంటారు. భౌతిక సిద్ధాంతాలను నిర్మించేటప్పుడు ఇది చాలా సౌకర్యవంతంగా మారుతుంది.
ఆదర్శ వాయువు యొక్క స్థితి యొక్క సమీకరణం లేదా క్లాపిరాన్-మెండలీవ్ సమీకరణం
ఆదర్శ వాయువు యొక్క స్థితి యొక్క సమీకరణంప్రాథమిక MKT సమీకరణం యొక్క మరొక పరిణామం మరియు రూపంలో వ్రాయబడింది:
ఈ సమీకరణం ఆదర్శ వాయువు యొక్క స్థితి యొక్క ప్రధాన పారామితుల మధ్య సంబంధాన్ని ఏర్పరుస్తుంది: పీడనం, వాల్యూమ్, పదార్ధం మొత్తం మరియు ఉష్ణోగ్రత. ఈ పారామితులు ఒకదానితో ఒకటి అనుసంధానించబడి ఉండటం చాలా ముఖ్యం; అందుకే ఈ సమీకరణాన్ని ఆదర్శ వాయువు స్థితి సమీకరణం అంటారు. ఇది క్లాపేరాన్ ద్వారా ఒక మోల్ గ్యాస్ కోసం మొదట కనుగొనబడింది మరియు తరువాత మెండలీవ్ ద్వారా పెద్ద సంఖ్యలో మోల్స్ విషయంలో సాధారణీకరించబడింది.
గ్యాస్ ఉష్ణోగ్రత ఉంటే టి n = 273 K (0°C), మరియు ఒత్తిడి p n = 1 atm = 1 10 5 Pa, అప్పుడు వాయువు వద్ద ఉందని వారు చెప్పారు సాధారణ పరిస్థితులు.
గ్యాస్ చట్టాలు
ఏ చట్టం మరియు ఏ సూత్రాన్ని వర్తింపజేయాలో మీకు తెలిస్తే గ్యాస్ పారామితులను లెక్కించడానికి సమస్యలను పరిష్కరించడం చాలా సరళంగా ఉంటుంది. కాబట్టి, ప్రాథమిక గ్యాస్ చట్టాలను చూద్దాం.
1. అవగాడ్రో చట్టం.ఏదైనా పదార్ధం యొక్క ఒక మోల్ అవగాడ్రో సంఖ్యకు సమానమైన నిర్మాణ మూలకాల సంఖ్యను కలిగి ఉంటుంది.
2. డాల్టన్ చట్టం.వాయువుల మిశ్రమం యొక్క పీడనం ఈ మిశ్రమంలో చేర్చబడిన వాయువుల పాక్షిక పీడనాల మొత్తానికి సమానం:
వాయువు యొక్క పాక్షిక పీడనం అనేది మిశ్రమం నుండి అన్ని ఇతర వాయువులు అకస్మాత్తుగా అదృశ్యమైతే అది ఉత్పత్తి చేసే పీడనం. ఉదాహరణకు, వాయు పీడనం నత్రజని, ఆక్సిజన్, కార్బన్ డయాక్సైడ్ మరియు ఇతర మలినాలతో కూడిన పాక్షిక పీడనాల మొత్తానికి సమానం. ఈ సందర్భంలో, మిశ్రమంలోని ప్రతి వాయువులు దానికి అందించిన మొత్తం వాల్యూమ్‌ను ఆక్రమిస్తాయి, అనగా, ప్రతి వాయువు యొక్క వాల్యూమ్ మిశ్రమం యొక్క పరిమాణానికి సమానంగా ఉంటుంది.
3. బాయిల్-మారియోట్ చట్టం.వాయువు యొక్క ద్రవ్యరాశి మరియు ఉష్ణోగ్రత స్థిరంగా ఉంటే, అప్పుడు వాయువు పీడనం మరియు దాని వాల్యూమ్ యొక్క ఉత్పత్తి మారదు, కాబట్టి:
స్థిరమైన ఉష్ణోగ్రత వద్ద జరిగే ప్రక్రియను ఐసోథర్మల్ అంటారు. బాయిల్-మారియట్ చట్టం యొక్క ఈ సాధారణ రూపం వాయువు యొక్క ద్రవ్యరాశి స్థిరంగా ఉంటే మాత్రమే కలిగి ఉంటుందని గమనించండి.
4. గే-లుసాక్ చట్టం.పరీక్షలకు సిద్ధమవుతున్నప్పుడు గే-లుసాక్ యొక్క చట్టం ప్రత్యేకించి విలువైనది కాదు, కాబట్టి మేము దాని నుండి ఒక ఫలితం మాత్రమే ఇస్తాము. వాయువు యొక్క ద్రవ్యరాశి మరియు పీడనం స్థిరంగా ఉంటే, దాని సంపూర్ణ ఉష్ణోగ్రతకు వాయువు వాల్యూమ్ యొక్క నిష్పత్తి మారదు, కాబట్టి:
స్థిరమైన పీడనం వద్ద జరిగే ప్రక్రియను ఐసోబారిక్ లేదా ఐసోబారిక్ అంటారు. గే-లుసాక్ నియమం యొక్క ఈ సాధారణ రూపం వాయువు యొక్క ద్రవ్యరాశి స్థిరంగా ఉంటే మాత్రమే కలిగి ఉంటుందని గమనించండి. ఉష్ణోగ్రతను డిగ్రీల సెల్సియస్ నుండి కెల్విన్‌గా మార్చడం గురించి మర్చిపోవద్దు.
5. చార్లెస్ చట్టం.గే-లుసాక్ యొక్క చట్టం వలె, దాని ఖచ్చితమైన సూత్రీకరణలో చార్లెస్ యొక్క చట్టం మాకు ముఖ్యమైనది కాదు, కాబట్టి మేము దాని నుండి ఒక పరిణామాన్ని మాత్రమే ఇస్తాము. వాయువు యొక్క ద్రవ్యరాశి మరియు వాల్యూమ్ స్థిరంగా ఉంటే, దాని సంపూర్ణ ఉష్ణోగ్రతకు వాయువు పీడనం యొక్క నిష్పత్తి మారదు, కాబట్టి:
స్థిరమైన వాల్యూమ్లో జరిగే ప్రక్రియను ఐసోకోరిక్ లేదా ఐసోకోరిక్ అంటారు. చార్లెస్ నియమం యొక్క ఈ సాధారణ రూపం వాయువు యొక్క ద్రవ్యరాశి స్థిరంగా ఉంటే మాత్రమే కలిగి ఉంటుందని గమనించండి. ఉష్ణోగ్రతను డిగ్రీల సెల్సియస్ నుండి కెల్విన్‌గా మార్చడం గురించి మర్చిపోవద్దు.
6. యూనివర్సల్ గ్యాస్ చట్టం (క్లాపేరాన్).వాయువు యొక్క స్థిరమైన ద్రవ్యరాశి వద్ద, దాని పీడనం మరియు వాల్యూమ్ యొక్క ఉత్పత్తి యొక్క నిష్పత్తి ఉష్ణోగ్రతకు మారదు, కాబట్టి:
ద్రవ్యరాశి తప్పనిసరిగా అలాగే ఉండాలని దయచేసి గమనించండి మరియు కెల్విన్ల గురించి మర్చిపోవద్దు.
కాబట్టి, అనేక గ్యాస్ చట్టాలు ఉన్నాయి. సమస్యను పరిష్కరించేటప్పుడు మీరు వాటిలో ఒకదాన్ని ఉపయోగించాల్సిన సంకేతాలను మేము జాబితా చేస్తాము:
- అవోగాడ్రో చట్టం అణువుల సంఖ్యకు సంబంధించిన అన్ని సమస్యలకు వర్తిస్తుంది.
- డాల్టన్ చట్టం వాయువుల మిశ్రమంతో కూడిన అన్ని సమస్యలకు వర్తిస్తుంది.
- గ్యాస్ పరిమాణం స్థిరంగా ఉండే సమస్యలలో చార్లెస్ చట్టం ఉపయోగించబడుతుంది. సాధారణంగా ఇది స్పష్టంగా చెప్పబడుతుంది లేదా సమస్య "పిస్టన్ లేకుండా మూసివున్న పాత్రలో గ్యాస్" అనే పదాలను కలిగి ఉంటుంది.
- గ్యాస్ పీడనం మారకుండా ఉంటే గే-లుసాక్ చట్టం వర్తించబడుతుంది. సమస్యలలో "కదిలే పిస్టన్ ద్వారా మూసివేయబడిన పాత్రలో గ్యాస్" లేదా "ఓపెన్ పాత్రలో గ్యాస్" అనే పదాల కోసం చూడండి. కొన్నిసార్లు ఓడ గురించి ఏమీ చెప్పలేదు, కానీ పరిస్థితి ప్రకారం అది వాతావరణంతో కమ్యూనికేట్ చేస్తుందని స్పష్టమవుతుంది. అప్పుడు వాతావరణ పీడనం ఎల్లప్పుడూ మారదు అని భావించబడుతుంది (పరిస్థితిలో పేర్కొనకపోతే).
- బాయిల్-మారియట్ చట్టం. ఇక్కడే ఇది చాలా కష్టం. గ్యాస్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత స్థిరంగా ఉందని సమస్య చెబితే మంచిది. పరిస్థితిలో "నెమ్మదిగా" అనే పదం ఉంటే అది కొంచెం అధ్వాన్నంగా ఉంటుంది. ఉదాహరణకు, వాయువు నెమ్మదిగా కుదించబడుతుంది లేదా నెమ్మదిగా విస్తరించబడుతుంది. హీట్-కండక్టింగ్ పిస్టన్ ద్వారా గ్యాస్ మూసివేయబడిందని చెప్పినట్లయితే ఇది మరింత ఘోరంగా ఉంటుంది. చివరగా, ఉష్ణోగ్రత గురించి ఏమీ చెప్పకపోతే అది నిజంగా చెడ్డది, కానీ పరిస్థితి నుండి అది మారదని భావించవచ్చు. సాధారణంగా ఈ సందర్భంలో, విద్యార్థులు నిరాశతో బోయిల్-మారియట్ చట్టాన్ని వర్తింపజేస్తారు.
- యూనివర్సల్ గ్యాస్ చట్టం. వాయువు యొక్క ద్రవ్యరాశి స్థిరంగా ఉంటే ఇది ఉపయోగించబడుతుంది (ఉదాహరణకు, వాయువు ఒక మూసివున్న పాత్రలో ఉంటుంది), కానీ పరిస్థితి ప్రకారం అన్ని ఇతర పారామితులు (పీడనం, వాల్యూమ్, ఉష్ణోగ్రత) మారుతుందని స్పష్టమవుతుంది. సాధారణంగా, మీరు తరచుగా సార్వత్రిక చట్టానికి బదులుగా Clapeyron-Mendeleev సమీకరణాన్ని ఉపయోగించవచ్చు, మీరు సరైన సమాధానం పొందుతారు, మీరు ప్రతి ఫార్ములాలో రెండు అదనపు అక్షరాలను మాత్రమే వ్రాస్తారు.
ఐసోప్రాసెసెస్ యొక్క గ్రాఫిక్ ప్రాతినిధ్యం
భౌతిక శాస్త్రంలోని అనేక శాఖలలో, ఒకదానికొకటి గ్రాఫికల్‌గా పరిమాణాల ఆధారపడటాన్ని చిత్రీకరించడం సౌకర్యంగా ఉంటుంది. ఇది ప్రాసెస్ సిస్టమ్‌లో సంభవించే పారామితుల మధ్య సంబంధాలను అర్థం చేసుకోవడం సులభం చేస్తుంది. ఈ విధానం చాలా తరచుగా పరమాణు భౌతిక శాస్త్రంలో ఉపయోగించబడుతుంది. ఆదర్శ వాయువు యొక్క స్థితిని వివరించే ప్రధాన పారామితులు ఒత్తిడి, వాల్యూమ్ మరియు ఉష్ణోగ్రత. సమస్యలను పరిష్కరించడానికి గ్రాఫికల్ పద్ధతి వివిధ గ్యాస్ కోఆర్డినేట్లలో ఈ పారామితుల సంబంధాన్ని చిత్రీకరిస్తుంది. గ్యాస్ కోఆర్డినేట్లలో మూడు ప్రధాన రకాలు ఉన్నాయి: ( p; వి), (p; టి) మరియు ( వి; టి) ఇవి కేవలం ప్రాథమిక (అత్యంత సాధారణ రకాల అక్షాంశాలు) మాత్రమేనని గమనించండి. సమస్యలు మరియు పరీక్షల రచయితల ఊహ పరిమితం కాదు, కాబట్టి మీరు ఏ ఇతర కోఆర్డినేట్‌లను చూడవచ్చు. కాబట్టి, ప్రధాన గ్యాస్ కోఆర్డినేట్లలో ప్రధాన గ్యాస్ ప్రక్రియలను వర్ణిద్దాం.
ఐసోబారిక్ ప్రక్రియ (p = const)
ఐసోబారిక్ ప్రక్రియ అనేది స్థిరమైన పీడనం మరియు వాయువు ద్రవ్యరాశి వద్ద జరిగే ప్రక్రియ. ఆదర్శ వాయువు యొక్క స్థితి యొక్క సమీకరణం నుండి క్రింది విధంగా, ఈ సందర్భంలో వాల్యూమ్ ఉష్ణోగ్రతకు ప్రత్యక్ష నిష్పత్తిలో మారుతుంది. అక్షాంశాలలో ఐసోబారిక్ ప్రక్రియ యొక్క గ్రాఫ్‌లు ఆర్–వి; వి–టిమరియు ఆర్–టికింది ఫారమ్‌ను కలిగి ఉండండి:
వి–టికోఆర్డినేట్‌లు ఖచ్చితంగా మూలానికి నిర్దేశించబడతాయి, అయితే ఈ గ్రాఫ్ మూలం నుండి నేరుగా ప్రారంభించబడదు, ఎందుకంటే చాలా తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద వాయువు ద్రవంగా మారుతుంది మరియు ఉష్ణోగ్రత మార్పులపై వాల్యూమ్ యొక్క ఆధారపడటం.
ఐసోకోరిక్ ప్రక్రియ (V = కాన్స్ట్)
ఐసోకోరిక్ ప్రక్రియ అనేది స్థిరమైన వాల్యూమ్లో వాయువును వేడి చేయడం లేదా చల్లబరచడం మరియు పాత్రలోని పదార్ధం మొత్తం మారకుండా ఉండేలా చేయడం. ఆదర్శ వాయువు యొక్క స్థితి యొక్క సమీకరణం నుండి క్రింది విధంగా, ఈ పరిస్థితులలో వాయువు పీడనం దాని సంపూర్ణ ఉష్ణోగ్రతకు ప్రత్యక్ష నిష్పత్తిలో మారుతుంది. అక్షాంశాలలో ఐసోకోరిక్ ప్రక్రియ యొక్క గ్రాఫ్‌లు ఆర్–వి; ఆర్–టిమరియు వి–టికింది ఫారమ్‌ను కలిగి ఉండండి:
లో గ్రాఫ్ యొక్క కొనసాగింపు అని దయచేసి గమనించండి p–టికోఆర్డినేట్‌లు ఖచ్చితంగా మూలానికి నిర్దేశించబడతాయి, అయితే ఈ గ్రాఫ్ మూలం నుండి నేరుగా ప్రారంభించబడదు, ఎందుకంటే వాయువు చాలా తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ద్రవంగా మారుతుంది.
ఐసోథర్మల్ ప్రక్రియ (T = const)
ఐసోథర్మల్ ప్రక్రియ అనేది స్థిరమైన ఉష్ణోగ్రత వద్ద జరిగే ప్రక్రియ. ఒక ఆదర్శ వాయువు యొక్క స్థితి యొక్క సమీకరణం నుండి ఇది స్థిరమైన ఉష్ణోగ్రత మరియు పాత్రలోని పదార్ధం యొక్క స్థిరమైన మొత్తంలో, వాయువు పీడనం మరియు దాని వాల్యూమ్ యొక్క ఉత్పత్తి స్థిరంగా ఉండాలి. కోఆర్డినేట్లలో ఐసోథర్మల్ ప్రక్రియ యొక్క గ్రాఫ్‌లు ఆర్–వి; ఆర్–టిమరియు వి–టికింది ఫారమ్‌ను కలిగి ఉండండి:
పరమాణు భౌతిక శాస్త్రంలో గ్రాఫ్‌లపై విధులు నిర్వహిస్తున్నప్పుడు గమనించండి కాదుసంబంధిత అక్షాల వెంట కోఆర్డినేట్‌లను ప్లాట్ చేయడంలో ప్రత్యేక ఖచ్చితత్వం అవసరం (ఉదాహరణకు, కోఆర్డినేట్‌లు p 1 మరియు p 2 వ్యవస్థలో గ్యాస్ యొక్క రెండు స్థితులు p(వి) కోఆర్డినేట్‌లతో సమానంగా ఉంటుంది p 1 మరియు pఈ వ్యవస్థలో 2 రాష్ట్రాలు p(టి) మొదట, ఇవి వేర్వేరు కోఆర్డినేట్ సిస్టమ్‌లు, దీనిలో వేర్వేరు ప్రమాణాలను ఎంచుకోవచ్చు మరియు రెండవది, ఇది అనవసరమైన గణిత ఫార్మాలిటీ, ఇది ప్రధాన విషయం నుండి దృష్టి మరల్చుతుంది - భౌతిక పరిస్థితి యొక్క విశ్లేషణ. ప్రధాన అవసరం: గ్రాఫ్‌ల నాణ్యత సరిగ్గా ఉండాలి.
నానిసోప్రాసెసెస్
ఈ రకమైన సమస్యలలో, మూడు ప్రధాన గ్యాస్ పారామితులు మారుతాయి: పీడనం, వాల్యూమ్ మరియు ఉష్ణోగ్రత. వాయువు ద్రవ్యరాశి మాత్రమే స్థిరంగా ఉంటుంది. సార్వత్రిక వాయువు చట్టాన్ని ఉపయోగించి "హెడ్-ఆన్" సమస్యను పరిష్కరించినట్లయితే సరళమైన కేసు. మీరు గ్యాస్ స్థితిలో మార్పును వివరించే ప్రక్రియ కోసం సమీకరణాన్ని కనుగొనవలసి ఉంటే లేదా ఈ సమీకరణాన్ని ఉపయోగించి గ్యాస్ పారామితుల ప్రవర్తనను విశ్లేషించడం కొంచెం కష్టం. అప్పుడు మీరు ఇలా వ్యవహరించాలి. ప్రక్రియ యొక్క ఈ సమీకరణాన్ని మరియు సార్వత్రిక వాయువు నియమాన్ని (లేదా క్లాపేరాన్-మెండలీవ్ సమీకరణం, ఏది మీకు మరింత సౌకర్యవంతంగా ఉంటుంది) మరియు వాటి నుండి అనవసరమైన పరిమాణాలను స్థిరంగా తొలగించండి.
పదార్థం యొక్క పరిమాణం లేదా ద్రవ్యరాశిలో మార్పు
సారాంశంలో, అటువంటి పనులలో సంక్లిష్టంగా ఏమీ లేదు. గ్యాస్ చట్టాలు సంతృప్తి చెందలేదని మీరు గుర్తుంచుకోవాలి, ఎందుకంటే వాటిలో దేని యొక్క సూత్రీకరణలు "స్థిరమైన ద్రవ్యరాశిలో" అని చెబుతున్నాయి. అందువల్ల, మేము సరళంగా వ్యవహరిస్తాము. మేము గ్యాస్ యొక్క ప్రారంభ మరియు చివరి స్థితులకు క్లాపేరాన్-మెండలీవ్ సమీకరణాన్ని వ్రాసి సమస్యను పరిష్కరిస్తాము.
బేఫిల్స్ లేదా పిస్టన్లు
ఈ రకమైన సమస్యలలో, గ్యాస్ చట్టాలు మళ్లీ వర్తించబడతాయి మరియు ఈ క్రింది వ్యాఖ్యలను పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి:
- మొదట, గ్యాస్ విభజన గుండా వెళ్ళదు, అనగా, ఓడలోని ప్రతి భాగంలోని వాయువు ద్రవ్యరాశి మారదు మరియు తద్వారా నౌకలోని ప్రతి భాగానికి గ్యాస్ చట్టాలు సంతృప్తి చెందుతాయి.
- రెండవది, విభజన వేడి-వాహకత లేనిది అయితే, పాత్ర యొక్క ఒక భాగంలో వాయువు వేడి చేయబడినప్పుడు లేదా చల్లబడినప్పుడు, రెండవ భాగంలో వాయువు యొక్క ఉష్ణోగ్రత మారదు.
- మూడవదిగా, విభజన కదిలేదైతే, ఏ సమయంలోనైనా రెండు వైపులా ఒత్తిడి సమానంగా ఉంటుంది (కానీ ఈ ఒత్తిడి, రెండు వైపులా సమానంగా ఉంటుంది, కాలక్రమేణా మారవచ్చు).
- ఆపై మేము ప్రతి వాయువుకు విడిగా గ్యాస్ చట్టాలను వ్రాసి సమస్యను పరిష్కరిస్తాము.
గ్యాస్ చట్టాలు మరియు హైడ్రోస్టాటిక్స్
సమస్యల యొక్క విశిష్టత ఏమిటంటే, ఒత్తిడిలో ద్రవ కాలమ్ యొక్క పీడనంతో అనుబంధించబడిన "యాడ్-ఆన్ బరువులు" పరిగణనలోకి తీసుకోవడం అవసరం. ఏ ఎంపికలు ఉండవచ్చు:
- గ్యాస్ ఉన్న కంటైనర్ నీటిలో మునిగిపోతుంది. నౌకలో ఒత్తిడి సమానంగా ఉంటుంది: p = p atm + ρgh, ఎక్కడ: h- ఇమ్మర్షన్ లోతు.
- అడ్డంగాట్యూబ్ వాతావరణం నుండి పాదరసం (లేదా ఇతర ద్రవం) ద్వారా మూసివేయబడుతుంది. ట్యూబ్‌లోని వాయువు పీడనం ఖచ్చితంగా సమానంగా ఉంటుంది: p = p atm వాతావరణం, పాదరసం యొక్క క్షితిజ సమాంతర కాలమ్ వాయువుపై ఒత్తిడిని కలిగించదు కాబట్టి.
- నిలువుగాగ్యాస్ ట్యూబ్ పైన పాదరసం (లేదా ఇతర ద్రవం)తో మూసివేయబడుతుంది. ట్యూబ్‌లో గ్యాస్ పీడనం: p = p atm + ρgh, ఎక్కడ: h- పాదరసం కాలమ్ ఎత్తు.
- వాయువును కలిగి ఉన్న ఒక నిలువు ఇరుకైన గొట్టం ఓపెన్ ఎండ్‌తో క్రిందికి తిప్పబడుతుంది మరియు పాదరసం (లేదా ఇతర ద్రవం) యొక్క నిలువు వరుసతో మూసివేయబడుతుంది. ట్యూబ్‌లో గ్యాస్ పీడనం: p = p atm - ρgh, ఎక్కడ: h- పాదరసం కాలమ్ ఎత్తు. పాదరసం కంప్రెస్ చేయదు, కానీ వాయువును విస్తరించడం వలన "-" గుర్తు ఉపయోగించబడుతుంది. ట్యూబ్ నుండి పాదరసం ఎందుకు బయటకు రాదని విద్యార్థులు తరచుగా అడుగుతారు. నిజానికి, ట్యూబ్ వెడల్పుగా ఉంటే, పాదరసం గోడలపైకి ప్రవహిస్తుంది. కాబట్టి, ట్యూబ్ చాలా ఇరుకైనది కాబట్టి, ఉపరితల ఉద్రిక్తత పాదరసం మధ్యలో చీలిపోయి గాలిని లోపలికి అనుమతించదు మరియు లోపల ఉన్న వాయువు పీడనం (వాతావరణం కంటే తక్కువ) పాదరసం బయటకు ప్రవహించకుండా చేస్తుంది.
మీరు ట్యూబ్‌లో గ్యాస్ పీడనాన్ని సరిగ్గా రికార్డ్ చేయగలిగిన తర్వాత, గ్యాస్ చట్టాలలో ఒకదానిని వర్తింపజేయండి (సాధారణంగా బాయిల్-మారియోట్, ఈ ప్రక్రియలలో చాలా వరకు ఐసోథర్మల్ లేదా సార్వత్రిక వాయువు చట్టం). గ్యాస్ కోసం ఎంచుకున్న చట్టాన్ని వర్తించండి (ద్రవ కోసం ఎటువంటి సందర్భంలో) మరియు సమస్యను పరిష్కరించండి.
శరీరాల ఉష్ణ విస్తరణ
ఉష్ణోగ్రత పెరిగేకొద్దీ, ఒక పదార్ధం యొక్క కణాల యొక్క ఉష్ణ కదలిక యొక్క తీవ్రత పెరుగుతుంది. ఇది అణువులను మరింత "చురుకుగా" ఒకదానికొకటి తిప్పికొట్టడానికి కారణమవుతుంది. దీని కారణంగా, వేడిచేసినప్పుడు చాలా శరీరాలు పరిమాణం పెరుగుతాయి. వేడిచేసినప్పుడు పరమాణువులు మరియు అణువులు విస్తరింపజేయవు; అణువుల మధ్య ఖాళీ ఖాళీలు మాత్రమే పెరుగుతాయి. వాయువుల ఉష్ణ విస్తరణ గే-లుసాక్ చట్టం ద్వారా వివరించబడింది. ద్రవాల ఉష్ణ విస్తరణ కింది చట్టానికి లోబడి ఉంటుంది:
ఎక్కడ: వి 0 - 0 ° C వద్ద ద్రవ పరిమాణం, వి- ఒక ఉష్ణోగ్రత వద్ద t, γ - ద్రవం యొక్క ఘనపరిమాణ విస్తరణ యొక్క గుణకం. దయచేసి ఈ అంశంలోని అన్ని ఉష్ణోగ్రతలు తప్పనిసరిగా డిగ్రీల సెల్సియస్‌లో తీసుకోవాలని గుర్తుంచుకోండి. వాల్యూమెట్రిక్ విస్తరణ యొక్క గుణకం ద్రవ రకంపై ఆధారపడి ఉంటుంది (మరియు ఉష్ణోగ్రతపై, ఇది చాలా సమస్యలలో పరిగణనలోకి తీసుకోబడదు). దయచేసి గుణకం యొక్క సంఖ్యా విలువ, 1/°C లేదా 1/Kలో వ్యక్తీకరించబడుతుంది, ఎందుకంటే శరీరాన్ని 1°C వేడి చేయడం అనేది 1 K (మరియు 274 K ద్వారా కాదు) వేడి చేయడంతో సమానం.
కోసం ఘనపదార్థాల విస్తరణశరీరం యొక్క సరళ కొలతలు, వైశాల్యం మరియు పరిమాణంలో మార్పును వివరించడానికి మూడు సూత్రాలు ఉపయోగించబడతాయి:
ఎక్కడ: ఎల్ 0 , ఎస్ 0 , వి 0 – పొడవు, ఉపరితల వైశాల్యం మరియు శరీర పరిమాణం వరుసగా 0°C వద్ద, α - శరీరం యొక్క సరళ విస్తరణ యొక్క గుణకం. సరళ విస్తరణ యొక్క గుణకం శరీరం యొక్క రకాన్ని బట్టి ఉంటుంది (మరియు ఉష్ణోగ్రతపై, ఇది చాలా సమస్యలలో పరిగణనలోకి తీసుకోబడదు) మరియు 1/°C లేదా 1/Kలో కొలుస్తారు.
ఈ మూడు పాయింట్లను విజయవంతంగా, శ్రద్ధగా మరియు బాధ్యతాయుతంగా అమలు చేయడం CTలో అద్భుతమైన ఫలితాన్ని చూపించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది, మీరు చేయగలిగిన దానిలో గరిష్టంగా.
తప్పు దొరికిందా?
మీరు శిక్షణా సామగ్రిలో లోపాన్ని కనుగొన్నారని భావిస్తే, దయచేసి ఇమెయిల్ ద్వారా దాని గురించి వ్రాయండి. మీరు సోషల్ నెట్‌వర్క్ ()లో లోపాన్ని కూడా నివేదించవచ్చు. లేఖలో, విషయం (భౌతికశాస్త్రం లేదా గణితం), అంశం లేదా పరీక్ష యొక్క పేరు లేదా సంఖ్య, సమస్య యొక్క సంఖ్య లేదా మీ అభిప్రాయం ప్రకారం లోపం ఉన్న టెక్స్ట్ (పేజీ)లోని స్థలాన్ని సూచించండి. అనుమానిత లోపం ఏమిటో కూడా వివరించండి. మీ లేఖ గుర్తించబడదు, లోపం సరిదిద్దబడుతుంది లేదా అది ఎందుకు లోపం కాదో మీకు వివరించబడుతుంది.
§ 2. పరమాణు భౌతిక శాస్త్రం. థర్మోడైనమిక్స్
ప్రాథమిక పరమాణు గతి సిద్ధాంతం యొక్క నిబంధనలు(MCT) క్రింది విధంగా ఉన్నాయి.1. పదార్థాలు అణువులు మరియు అణువులను కలిగి ఉంటాయి.
2. పరమాణువులు మరియు అణువులు నిరంతర అస్తవ్యస్త చలనంలో ఉంటాయి.
3. అణువులు మరియు అణువులు ఆకర్షణ మరియు వికర్షణ శక్తులతో ఒకదానితో ఒకటి సంకర్షణ చెందుతాయి
ఈ విషయంలో అణువుల కదలిక మరియు పరస్పర చర్య యొక్క స్వభావం భిన్నంగా ఉండవచ్చు, పదార్థం యొక్క సమ్మేళనం యొక్క 3 రాష్ట్రాల మధ్య తేడాను గుర్తించడం ఆచారం: ఘన, ద్రవ మరియు వాయు. అణువుల మధ్య పరస్పర చర్యలు ఘనపదార్థాలలో బలంగా ఉంటాయి. వాటిలో, అణువులు క్రిస్టల్ లాటిస్ యొక్క నోడ్స్ అని పిలవబడే వాటిలో ఉన్నాయి, అనగా. అణువుల మధ్య ఆకర్షణ మరియు వికర్షణ శక్తులు సమానంగా ఉండే స్థానాల్లో. ఘనపదార్థాలలోని అణువుల చలనం ఈ సమతౌల్య స్థానాల చుట్టూ కంపన చలనానికి తగ్గించబడుతుంది. ద్రవాలలో, పరిస్థితి భిన్నంగా ఉంటుంది, కొన్ని సమతౌల్య స్థానాల చుట్టూ డోలనం చేయబడినప్పుడు, అణువులు తరచుగా వాటిని మారుస్తాయి. వాయువులలో, అణువులు ఒకదానికొకటి దూరంగా ఉంటాయి, కాబట్టి వాటి మధ్య పరస్పర శక్తులు చాలా చిన్నవిగా ఉంటాయి మరియు అణువులు ముందుకు సాగుతాయి, అప్పుడప్పుడు ఒకదానితో ఒకటి మరియు అవి ఉన్న పాత్ర యొక్క గోడలతో ఢీకొంటాయి.
సాపేక్ష పరమాణు బరువు M rఒక అణువు యొక్క ద్రవ్యరాశి m o మరియు కార్బన్ అణువు యొక్క ద్రవ్యరాశిలో 1/12 నిష్పత్తిని అంటారు m oc:
పరమాణు భౌతిక శాస్త్రంలో, పదార్ధం మొత్తం సాధారణంగా మోల్స్‌లో కొలుస్తారు.
మోలెమ్ ν 12 గ్రాముల కార్బన్‌లో ఉన్న అదే సంఖ్యలో అణువులు లేదా అణువులను (నిర్మాణ యూనిట్లు) కలిగి ఉన్న పదార్ధం మొత్తం. 12 గ్రాముల కార్బన్‌లోని ఈ అణువుల సంఖ్యను అంటారు అవగాడ్రో సంఖ్య:
మోలార్ ద్రవ్యరాశి M = M r 10 −3 kg/molఒక పదార్ధం యొక్క ఒక మోల్ యొక్క ద్రవ్యరాశి. ఒక పదార్ధంలోని పుట్టుమచ్చల సంఖ్యను సూత్రాన్ని ఉపయోగించి లెక్కించవచ్చు
ఆదర్శ వాయువు యొక్క పరమాణు గతి సిద్ధాంతం యొక్క ప్రాథమిక సమీకరణం:
ఎక్కడ m 0- అణువు యొక్క ద్రవ్యరాశి; n- అణువుల ఏకాగ్రత; Ṽ
- మూల అంటే అణువుల చదరపు వేగం.
2.1 గ్యాస్ చట్టాలు
ఆదర్శ వాయువు యొక్క స్థితి యొక్క సమీకరణం మెండలీవ్-క్లాపిరాన్ సమీకరణం:ఐసోథర్మల్ ప్రక్రియ(బాయిల్-మారియోట్ చట్టం):
స్థిరమైన ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఇచ్చిన వాయువు ద్రవ్యరాశికి, పీడనం మరియు దాని వాల్యూమ్ యొక్క ఉత్పత్తి స్థిరంగా ఉంటుంది:
అక్షాంశాలలో p−Vఐసోథర్మ్ ఒక హైపర్బోలా మరియు కోఆర్డినేట్లలో ఉంటుంది V−Tమరియు p−T- నేరుగా (అంజీర్ 4 చూడండి) 
ఐసోకోరిక్ ప్రక్రియ(చార్లెస్ చట్టం):
స్థిరమైన వాల్యూమ్ వద్ద ఇచ్చిన వాయువు ద్రవ్యరాశికి, డిగ్రీల కెల్విన్‌లో ఉష్ణోగ్రతకు ఒత్తిడి నిష్పత్తి స్థిరమైన విలువ (Fig. 5 చూడండి). 
ఐసోబారిక్ ప్రక్రియ(గే-లుసాక్ చట్టం):
స్థిరమైన పీడనం వద్ద ఇచ్చిన గ్యాస్ ద్రవ్యరాశికి, కెల్విన్ డిగ్రీల ఉష్ణోగ్రతకు గ్యాస్ వాల్యూమ్ నిష్పత్తి స్థిరమైన విలువ (Fig. 6 చూడండి). 
డాల్టన్ చట్టం:
ఒక పాత్రలో అనేక వాయువుల మిశ్రమం ఉన్నట్లయితే, అప్పుడు మిశ్రమం యొక్క పీడనం పాక్షిక ఒత్తిళ్ల మొత్తానికి సమానంగా ఉంటుంది, అనగా. ప్రతి వాయువు ఇతరులు లేనప్పుడు సృష్టించే ఆ ఒత్తిడి.
2.2 థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క మూలకాలు
అంతర్గత శరీర శక్తిశరీర ద్రవ్యరాశి కేంద్రానికి సంబంధించి అన్ని అణువుల యాదృచ్ఛిక కదలిక యొక్క గతి శక్తుల మొత్తానికి మరియు ఒకదానితో ఒకటి అన్ని అణువుల పరస్పర చర్య యొక్క సంభావ్య శక్తుల మొత్తానికి సమానం.ఆదర్శ వాయువు యొక్క అంతర్గత శక్తిదాని అణువుల యాదృచ్ఛిక కదలిక యొక్క గతిశక్తి శక్తుల మొత్తాన్ని సూచిస్తుంది; ఆదర్శ వాయువు యొక్క అణువులు ఒకదానితో ఒకటి సంకర్షణ చెందవు కాబట్టి, వాటి సంభావ్య శక్తి అదృశ్యమవుతుంది.
ఆదర్శవంతమైన మోనాటమిక్ వాయువు కోసం, అంతర్గత శక్తి
వేడి పరిమాణం Qపని చేయకుండా ఉష్ణ మార్పిడి సమయంలో అంతర్గత శక్తిలో మార్పు యొక్క పరిమాణాత్మక కొలత.
నిర్దిష్ట వేడి- ఇది 1 కిలోల పదార్ధం దాని ఉష్ణోగ్రత 1 K మారినప్పుడు స్వీకరించే లేదా వదులుకునే వేడి మొత్తం
థర్మోడైనమిక్స్లో పని:
వాయువు యొక్క ఐసోబారిక్ విస్తరణ సమయంలో పని గ్యాస్ పీడనం మరియు దాని వాల్యూమ్లో మార్పు యొక్క ఉత్పత్తికి సమానం:
ఉష్ణ ప్రక్రియలలో శక్తి పరిరక్షణ చట్టం (థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క మొదటి నియమం):
ఒక స్థితి నుండి మరొక స్థితికి పరివర్తన సమయంలో వ్యవస్థ యొక్క అంతర్గత శక్తిలో మార్పు బాహ్య శక్తుల పని మొత్తానికి మరియు వ్యవస్థకు బదిలీ చేయబడిన వేడి మొత్తానికి సమానం:
ఐసోప్రాసెసెస్‌కు థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క మొదటి నియమం యొక్క అప్లికేషన్:
ఎ)ఐసోథర్మల్ ప్రక్రియ T = const ⇒ ∆T = 0.
ఈ సందర్భంలో, ఆదర్శ వాయువు యొక్క అంతర్గత శక్తిలో మార్పు
అందువల్ల: Q = A.
వాయువుకు బదిలీ చేయబడిన అన్ని వేడి బాహ్య శక్తులకు వ్యతిరేకంగా పని చేయడానికి ఖర్చు చేయబడుతుంది;
బి)ఐసోకోరిక్ ప్రక్రియ V = const ⇒ ∆V = 0.
ఈ సందర్భంలో, గ్యాస్ పని చేస్తుంది
అందుకే, ∆U = Q.
వాయువుకు బదిలీ చేయబడిన అన్ని వేడి దాని అంతర్గత శక్తిని పెంచడానికి ఖర్చు చేయబడుతుంది;
V)ఐసోబారిక్ ప్రక్రియ p = const ⇒ ∆p = 0.
ఈ విషయంలో:
అడియాబాటిక్పర్యావరణంతో ఉష్ణ మార్పిడి లేకుండా జరిగే ప్రక్రియ:
ఈ విషయంలో A = -∆U, అనగా బాహ్య శరీరాలపై వాయువు చేసిన పని కారణంగా వాయువు యొక్క అంతర్గత శక్తిలో మార్పు సంభవిస్తుంది.
వాయువు విస్తరించినప్పుడు, అది సానుకూల పని చేస్తుంది. ఒక వాయువుపై బాహ్య శరీరాలు చేసే పని A అనేది ఒక సంకేతంలో మాత్రమే వాయువు చేసే పనికి భిన్నంగా ఉంటుంది:
శరీరాన్ని వేడి చేయడానికి అవసరమైన వేడి మొత్తంఫార్ములా ద్వారా లెక్కించబడిన అగ్రిగేషన్ యొక్క ఒక స్థితిలో ఘన లేదా ద్రవ స్థితిలో
ఇక్కడ c అనేది శరీరం యొక్క నిర్దిష్ట ఉష్ణ సామర్థ్యం, m అనేది శరీర ద్రవ్యరాశి, t 1 ప్రారంభ ఉష్ణోగ్రత, t 2 చివరి ఉష్ణోగ్రత.
శరీరాన్ని కరిగించడానికి అవసరమైన వేడి మొత్తంద్రవీభవన స్థానం వద్ద, సూత్రం ద్వారా లెక్కించబడుతుంది
ఇక్కడ λ అనేది ఫ్యూజన్ యొక్క నిర్దిష్ట వేడి, m అనేది శరీరం యొక్క ద్రవ్యరాశి.
బాష్పీభవనానికి అవసరమైన వేడి మొత్తం, ఫార్ములా ద్వారా లెక్కించబడుతుంది
ఇక్కడ r అనేది ఆవిరి యొక్క నిర్దిష్ట ఉష్ణం, m అనేది శరీర ద్రవ్యరాశి.
ఈ శక్తిలో కొంత భాగాన్ని యాంత్రిక శక్తిగా మార్చడానికి, హీట్ ఇంజన్లు చాలా తరచుగా ఉపయోగించబడతాయి. హీట్ ఇంజిన్ సామర్థ్యంహీటర్ నుండి అందుకున్న వేడి మొత్తానికి ఇంజిన్ చేసే పని A నిష్పత్తి:
ఫ్రెంచ్ ఇంజనీర్ S. కార్నోట్ ఒక పని ద్రవం వలె ఆదర్శ వాయువుతో ఆదర్శవంతమైన హీట్ ఇంజిన్‌తో ముందుకు వచ్చారు. అటువంటి యంత్రం యొక్క సామర్థ్యం 
వాయువుల మిశ్రమం అయిన గాలి, ఇతర వాయువులతో పాటు నీటి ఆవిరిని కలిగి ఉంటుంది. వారి కంటెంట్ సాధారణంగా "తేమ" అనే పదం ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది. సంపూర్ణ మరియు సాపేక్ష ఆర్ద్రత మధ్య వ్యత్యాసం ఉంటుంది.
సంపూర్ణ తేమగాలిలో నీటి ఆవిరి సాంద్రత అంటారు - ρ ([ρ] = g/m3).సంపూర్ణ తేమ నీటి ఆవిరి యొక్క పాక్షిక పీడనం ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది - p([p] = mmHg; Pa).
సాపేక్ష ఆర్ద్రత (ϕ)- ఆవిరి సంతృప్తంగా ఉండటానికి ఈ ఉష్ణోగ్రత వద్ద గాలిలో ఉండే నీటి ఆవిరి సాంద్రతకు గాలిలో ఉండే నీటి ఆవిరి సాంద్రత నిష్పత్తి. సాపేక్ష ఆర్ద్రతను నీటి ఆవిరి (p) యొక్క పాక్షిక పీడనం మరియు ఆ ఉష్ణోగ్రత వద్ద సంతృప్త ఆవిరి కలిగి ఉండే పాక్షిక పీడనం (p0) నిష్పత్తిగా కొలవవచ్చు: 
లక్ష్యం: యూనిఫైడ్ స్టేట్ ఎగ్జామినేషన్ కోడిఫైయర్‌కు అనుగుణంగా మాలిక్యులర్ ఫిజిక్స్ యొక్క ప్రాథమిక భావనలు, చట్టాలు మరియు సూత్రాల పునరావృతం
యూనిఫైడ్ స్టేట్ ఎగ్జామ్ 2012లో పరీక్షించిన కంటెంట్ అంశాలు:1. ICT యొక్క ప్రాథమిక నిబంధనలు.
2. వాయువులు, ద్రవాలు మరియు ఘనపదార్థాల నిర్మాణం యొక్క నమూనాలు.
3. ఆదర్శ గ్యాస్ మోడల్.
4. ఆదర్శ వాయువు యొక్క MKT యొక్క ప్రాథమిక సమీకరణం.
5. దాని సగటు గతి శక్తి యొక్క కొలతగా సంపూర్ణ ఉష్ణోగ్రత
కణాలు.
6. మెండలీవ్-క్లాపిరాన్ సమీకరణం.
7. ఐసోప్రాసెసెస్.
8. ద్రవాలు మరియు వాయువుల పరస్పర రూపాంతరాలు.
9.సంతృప్త మరియు అసంతృప్త జతల. గాలి తేమ.
10. పదార్థం యొక్క మొత్తం స్థితులలో మార్పులు. ద్రవీభవన మరియు
గట్టిపడటం.
11.థర్మోడైనమిక్స్: అంతర్గత శక్తి, వేడి మొత్తం, పని.
12.థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క మొదటి నియమం
13.థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క రెండవ నియమం.
14. ఐసోప్రాసెసెస్‌కు థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క మొదటి నియమం యొక్క అప్లికేషన్.
15.హీట్ ఇంజిన్ల సామర్థ్యం.
ICT యొక్క ప్రాథమిక నిబంధనలు
పరమాణు గతి సిద్ధాంతం అంటారుఆధారంగా పదార్థం యొక్క నిర్మాణం మరియు లక్షణాల అధ్యయనం
అణువులు మరియు అణువుల ఉనికి గురించి ఆలోచనలు
రసాయన పదార్ధం యొక్క అతి చిన్న కణాలు.
ICT యొక్క ప్రధాన నిబంధనలు:
1. అన్ని పదార్థాలు - ద్రవ, ఘన మరియు వాయు -
చిన్న కణాల నుండి ఏర్పడినవి - అణువులు,
అవి పరమాణువులతో తయారు చేయబడ్డాయి.
2. పరమాణువులు మరియు అణువులు నిరంతరంగా ఉంటాయి
అస్తవ్యస్తమైన ఉద్యమం.
3. కణాలు ఒకదానితో ఒకటి శక్తుల ద్వారా సంకర్షణ చెందుతాయి,
విద్యుత్ స్వభావాన్ని కలిగి ఉండటం (అవి ఆకర్షించబడతాయి మరియు
వికర్షణ).
అణువు. అణువు.
పరమాణువు అతి చిన్నదిరసాయన భాగం
మూలకం కలిగి
దాని లక్షణాలు,
సామర్థ్యం
స్వతంత్ర
ఉనికి.
అణువు -
అతి చిన్న స్థిరమైన
పదార్థం యొక్క కణం
పరమాణువులతో రూపొందించబడింది
ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ
రసాయన మూలకాలు,
ప్రాథమికాన్ని సంరక్షించడం
రసాయన లక్షణాలు
ఈ పదార్ధం యొక్క.
అణువుల ద్రవ్యరాశి. పదార్ధం మొత్తం.
సాపేక్ష పరమాణు (లేదా పరమాణు)ఒక పదార్ధం యొక్క ద్రవ్యరాశిని నిష్పత్తి అంటారు
మాస్
m0
M r పదార్ధం 1/12కి
ఇచ్చిన పరమాణువు (లేదా అణువు).
1
కార్బన్ పరమాణువు ద్రవ్యరాశి 12C.
m0C
పదార్ధం మొత్తం 12
అణువుల సంఖ్య
శరీరం, కానీ సాపేక్ష యూనిట్లలో వ్యక్తీకరించబడింది.
పుట్టుమచ్చ అనేది కలిగి ఉన్న పదార్ధం యొక్క మొత్తం
అణువుల వలె అనేక కణాలు (అణువులు).
0.012 కిలోల కార్బన్ 12Cలో ఉంటుంది.
23
1
అర్థం
ఏదైనా
కలిగి ఉన్న పదార్థాలు
N A 6c 110mol
పుట్టుమచ్చ
అదే సంఖ్యలో కణాలు (అణువులు). ఈ సంఖ్య
అవగాడ్రో యొక్క స్థిరమైన NА అంటారు.
పదార్ధం మొత్తం సంఖ్య యొక్క నిష్పత్తి N కి సమానం
ఇచ్చిన శరీరంలోని అణువులు స్థిరంగా ఉంటాయి
అవగాడ్రో, అనగా.
ఎన్.ఎ.
ఒక పదార్ధం యొక్క 1 మోల్‌లోని అణువుల సంఖ్యకు.
కిలొగ్రామ్
3
m
MM
ఎం
r 10
m0 N A
ఒక పదార్ధం యొక్క మోలార్ ద్రవ్యరాశి అంటారు
ద్రవ్యరాశి
పుట్టుమచ్చ
1 మోల్ మొత్తంలో తీసుకున్న పదార్ధం.
చాలా ఘనపదార్థాల అణువులు
ఒక నిర్దిష్ట క్రమంలో అమర్చబడింది.
అటువంటి ఘనపదార్థాలు అంటారు
స్ఫటికాకార.
కణ కదలికలు ఉంటాయి
సమతౌల్య స్థానాల చుట్టూ డోలనాలు.
మేము స్థానాల కేంద్రాలను కనెక్ట్ చేస్తే
కణాల సమతుల్యత, అప్పుడు అది మారుతుంది
సరైన ప్రాదేశిక జాలక,
స్ఫటికాకారంగా పిలుస్తారు.
అణువుల మధ్య దూరాలు పోల్చదగినవి
పరమాణు పరిమాణాలతో.
ప్రధాన లక్షణాలు: ఆకారాన్ని నిలుపుకోవడం మరియు
వాల్యూమ్. ఒకే స్ఫటికాలు అనిసోట్రోపిక్.
అనిసోట్రోపి - భౌతిక ఆధారపడటం
క్రిస్టల్‌లోని దిశను బట్టి లక్షణాలు.
l r0
ఘనపదార్థాలు, ద్రవాలు మరియు వాయువుల నిర్మాణం యొక్క నమూనాలు
అణువుల మధ్య దూరాలుపరిమాణంతో పోల్చదగిన ద్రవాలు
అణువులు, కాబట్టి కొద్దిగా ద్రవం ఉంటుంది
కుంచించుకుపోతుంది.
ద్రవ అణువు కంపిస్తుంది
తాత్కాలిక స్థానం దగ్గర
ఇతరులను ఎదుర్కొన్నప్పుడు సమతుల్యం
సమీపంలోని అణువులు
పర్యావరణం. ఎప్పటికప్పుడు ఆమె
జంప్ చేయడానికి నిర్వహిస్తుంది
చేస్తూనే ఉండాలి
ఇతర పొరుగువారి మధ్య హెచ్చుతగ్గులు.
అణువుల "జంపింగ్" పాటు సంభవిస్తుంది
అదే తో అన్ని దిశలలో
ఫ్రీక్వెన్సీ, ఇది వివరిస్తుంది
ద్రవం యొక్క ద్రవత్వం మరియు అది ఏమిటి
ఒక పాత్ర ఆకారాన్ని తీసుకుంటుంది
l r0
ఘనపదార్థాలు, ద్రవాలు మరియు వాయువుల నిర్మాణం యొక్క నమూనాలు
గ్యాస్ అణువుల మధ్య దూరంతమకంటే చాలా పెద్దవి
అణువులు, కాబట్టి వాయువును అలా కుదించవచ్చు
దాని వాల్యూమ్ అనేక తగ్గుతుంది
ఒకసారి.
అపారమైన వేగంతో అణువులు
మధ్య ఖాళీలో కదులుతుంది
ఘర్షణలు. సమయంలో
ఘర్షణలు అణువులను నాటకీయంగా మారుస్తాయి
వేగం మరియు కదలిక దిశ.
అణువులు చాలా బలహీనంగా ఆకర్షిస్తాయి
ఒకదానికొకటి, కాబట్టి వాయువులు ఉండవు
సొంత రూపం మరియు స్థిరమైనది
వాల్యూమ్.
l r0
అణువుల ఉష్ణ కదలిక
అనియత అస్తవ్యస్తమైన ఉద్యమంఅణువులను థర్మల్ అంటారు
ఉద్యమం. రుజువు
థర్మల్ కదలిక ఉంది
బ్రౌనియన్ కదలిక మరియు వ్యాప్తి.
బ్రౌనియన్ చలనం ఉష్ణంగా ఉంటుంది
చిన్న కణాల కదలిక
ద్రవ లేదా వాయువులో సస్పెండ్ చేయబడింది
దెబ్బల ప్రభావంతో సంభవిస్తుంది
పర్యావరణం యొక్క అణువులు.
వ్యాప్తి అనేది ఒక దృగ్విషయం
రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ వ్యాప్తి
ఒకదానితో ఒకటి సంబంధంలో ఉన్న పదార్థాలు
స్నేహితుడు.
వ్యాప్తి రేటు ఆధారపడి ఉంటుంది
పదార్థం యొక్క సమగ్ర స్థితి మరియు
శరీర ఉష్ణోగ్రత.
10. పదార్థం యొక్క కణాల పరస్పర చర్య
అణువుల మధ్య పరస్పర శక్తులు.అణువుల మధ్య చాలా చిన్న దూరం వద్ద
వికర్షక శక్తులు తప్పనిసరిగా పని చేస్తాయి.
2 - 3 వ్యాసాలను మించిన దూరాలలో
అణువులు, ఆకర్షణీయ శక్తులు పనిచేస్తాయి.
11. ఆదర్శ గ్యాస్ మోడల్
ఆదర్శ వాయువు ఒక సైద్ధాంతిక నమూనాగ్యాస్, దీనిలో కొలతలు మరియు
గ్యాస్ కణాల పరస్పర చర్యలు మరియు పరిగణనలోకి తీసుకుంటాయి
వాటి సాగే ఘర్షణలు మాత్రమే.
ఆదర్శ వాయువు యొక్క గతి నమూనాలో
అణువులను ఆదర్శంగా పరిగణిస్తారు
మధ్య పరస్పర చర్య సాగే బంతులు
తనతో మరియు గోడలతో మాత్రమే సాగే సమయంలో
ఘర్షణలు.
అన్ని అణువుల మొత్తం వాల్యూమ్ ఊహించబడింది
నౌక పరిమాణంతో పోలిస్తే చిన్నది, in
గ్యాస్ ఎక్కడ ఉంది.
ఒక కంటైనర్, గ్యాస్ అణువుల గోడతో ఢీకొట్టడం
ఆమెపై ఒత్తిడి తెచ్చాడు.
మైక్రోస్కోపిక్ పారామితులు: ద్రవ్యరాశి,
వేగం, అణువుల గతిశక్తి.
మాక్రోస్కోపిక్ పారామితులు: ఒత్తిడి,
వాల్యూమ్, ఉష్ణోగ్రత.
12. MCT వాయువుల ప్రాథమిక సమీకరణం
ఆదర్శ వాయువు యొక్క పీడనం మూడింట రెండు వంతులుఅనువాద సగటు గతి శక్తి
యూనిట్ వాల్యూమ్లో ఉన్న అణువుల కదలిక
ఇక్కడ n = N / V – అణువుల ఏకాగ్రత (అనగా సంఖ్య
ఓడ యొక్క యూనిట్ వాల్యూమ్‌కు అణువులు)
డాల్టన్ నియమం: మిశ్రమంలో ఒత్తిడి రసాయనికంగా ఉంటుంది
పరస్పర చర్య చేయని వాయువులు వాటి మొత్తానికి సమానం
పాక్షిక ఒత్తిళ్లు
p = p1 + p2 + p3
13. సంపూర్ణ ఉష్ణోగ్రత
ఉష్ణోగ్రత శరీరం యొక్క వేడి స్థాయిని వర్ణిస్తుంది.ఉష్ణ సమతుల్యత అనేది వ్యవస్థ యొక్క స్థితి
థర్మల్ కాంటాక్ట్‌లో ఉన్న శరీరాలు, దీనిలో ఏదీ లేదు
ఒక శరీరం నుండి మరొక శరీరానికి ఉష్ణ బదిలీ జరుగుతుంది, మరియు
శరీరాల యొక్క అన్ని మాక్రోస్కోపిక్ పారామితులు మిగిలి ఉన్నాయి
మారలేదు.
ఉష్ణోగ్రత అనేది అదే భౌతిక పరామితి
ఉష్ణ సమతుల్యతలో ఉన్న అన్ని శరీరాల కోసం.
ఉష్ణోగ్రత కొలిచేందుకు, భౌతిక
పరికరాలు - థర్మామీటర్లు.
వద్ద కనిష్ట ఉష్ణోగ్రత సాధ్యమవుతుంది
ఇది అణువుల అస్తవ్యస్తమైన కదలికను నిలిపివేస్తుంది.
దీనిని సంపూర్ణ సున్నా ఉష్ణోగ్రత అంటారు.
కెల్విన్ ఉష్ణోగ్రత స్థాయిని సంపూర్ణం అంటారు
ఉష్ణోగ్రత స్థాయి.
T t 273
14. సంపూర్ణ ఉష్ణోగ్రత
అస్తవ్యస్త చలనం యొక్క సగటు గతి శక్తివాయువు అణువులు సంపూర్ణతకు నేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటాయి
ఉష్ణోగ్రత.
3
E kT
2
2
p nE p nkT
3
k - బోల్ట్జ్మాన్ స్థిరాంకం - ఉష్ణోగ్రతను సూచిస్తుంది
కెల్విన్‌లలో ఉష్ణోగ్రతతో శక్తి యూనిట్లు
ఉష్ణోగ్రత అనేది సగటు గతి శక్తికి కొలమానం
అణువుల అనువాద చలనం.
అదే ఒత్తిళ్లు మరియు ఉష్ణోగ్రతల వద్ద, ఏకాగ్రత
అన్ని వాయువులకు అణువులు ఒకే విధంగా ఉంటాయి
అవగాడ్రో నియమం: సమాన వాయువుల సమాన పరిమాణాలలో
ఉష్ణోగ్రతలు మరియు పీడనాలు ఒకే సంఖ్యను కలిగి ఉంటాయి
అణువులు
15. మెండలీవ్-క్లాపిరాన్ సమీకరణం
రాష్ట్రం యొక్క ఆదర్శ వాయువు సమీకరణం మధ్య సంబంధంఆదర్శ వాయువు పారామితులు - ఒత్తిడి, వాల్యూమ్ మరియు
దాని స్థితిని నిర్ణయించే సంపూర్ణ ఉష్ణోగ్రత.
pV RT
m
RT
ఎం
R kN A 8.31
జె
మోల్ కె
R అనేది సార్వత్రిక వాయువు స్థిరాంకం.
అవగాడ్రో చట్టం: సాధారణ పరిస్థితుల్లో ఏదైనా వాయువు యొక్క ఒక మోల్
అదే వాల్యూమ్ V0ని ఆక్రమిస్తుంది, 0.0224 m3/molకి సమానం.
స్థితి యొక్క సమీకరణం నుండి ఒత్తిడి మధ్య సంబంధాన్ని అనుసరిస్తుంది,
ఒక ఆదర్శ వాయువు యొక్క వాల్యూమ్ మరియు ఉష్ణోగ్రత
ఏదైనా రెండు రాష్ట్రాల్లో ఉండాలి.
క్లాపిరాన్ యొక్క సమీకరణం
pV
pV
1 1
T1
2 2
T2
స్థిరంగా
16. ఐసోప్రాసెసెస్
ఐసోప్రాసెసెస్ అంటే ప్రక్రియలుపారామితులలో ఒకటి (p, V లేదా T) మిగిలి ఉంది
మారలేదు.
ఐసోథర్మల్ ప్రక్రియ (T = const) –
రాష్ట్ర మార్పు ప్రక్రియ
థర్మోడైనమిక్ వ్యవస్థ ప్రవహిస్తుంది
స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద T.
బాయిల్-మారియోట్ చట్టం: ఇచ్చిన గ్యాస్ కోసం
గ్యాస్ పీడనం యొక్క సామూహిక ఉత్పత్తి మరియు దాని
వాయువు ఉష్ణోగ్రత లేకపోతే వాల్యూమ్ స్థిరంగా ఉంటుంది
మారుతోంది.
స్థిరంగా
pV const p
వి
T3 > T2 > T1
17. ఐసోప్రాసెసెస్
ఐసోకోరిక్ ప్రక్రియ అనేది మార్పు ప్రక్రియస్థిరమైన వాల్యూమ్.
చార్లెస్ చట్టం: ఇచ్చిన ద్రవ్యరాశి వాయువు కోసం
ఉష్ణోగ్రతకు ఒత్తిడి నిష్పత్తి స్థిరంగా ఉంటుంది,
వాల్యూమ్ మారకపోతే.
p
const p const T
టి
V3 > V2 > V1
18. ఐసోప్రాసెసెస్
ఐసోబారిక్ ప్రక్రియ అనేది మార్పు ప్రక్రియవద్ద థర్మోడైనమిక్ సిస్టమ్ యొక్క స్థితి
స్థిరమైన ఒత్తిడి.
గే-లుసాక్ చట్టం: ఇచ్చిన ద్రవ్యరాశి యొక్క వాయువు కోసం
వాల్యూమ్ మరియు ఉష్ణోగ్రత నిష్పత్తి స్థిరంగా ఉంటే
గ్యాస్ పీడనం మారదు.
వి
V V0 1 t
const V const T
టి
స్థిరమైన పీడనం వద్ద, ఆదర్శ వాయువు యొక్క ఘనపరిమాణం
ఉష్ణోగ్రతతో సరళంగా మారుతుంది.
ఇక్కడ V0 అనేది 0 °C ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉన్న వాయువు పరిమాణం.
α = 1/273.15 K–1 - వాల్యూమెట్రిక్ ఉష్ణోగ్రత గుణకం
వాయువుల విస్తరణ.
p3 > p2 > p1
19. ద్రవాలు మరియు వాయువుల పరస్పర రూపాంతరాలు
బాష్పీభవనం అనేది ఒక పదార్ధం నుండి మారడంద్రవ స్థితి వాయు స్థితికి.
సంక్షేపణం అనేది ఒక పదార్ధం నుండి మారడం
వాయు స్థితి ద్రవంగా మారుతుంది.
ఆవిరి ఏర్పడటమే బాష్పీభవనం
ఉచిత ఉపరితలం నుండి ఉద్భవించింది
ద్రవాలు.
పరమాణు గతి కోణం నుండి
సిద్ధాంతం, బాష్పీభవనం దీనిలో ఒక ప్రక్రియ
ద్రవ ఉపరితలాలు ఎక్కువగా ఎగురుతాయి
వేగవంతమైన అణువులు, గతి శక్తి
ఇది వారి కనెక్షన్ యొక్క శక్తిని మించిపోయింది
ద్రవ యొక్క మిగిలిన అణువులు. ఇది దారి తీస్తుంది
సగటు గతి శక్తిలో తగ్గుదలకు
మిగిలిన అణువులు, అనగా శీతలీకరణకు
ద్రవాలు.
సంగ్రహణ సమయంలో, ఒక విడుదల ఉంది
వాతావరణంలోకి కొంత మొత్తంలో వేడి
బుధవారం.
20. ద్రవాలు మరియు వాయువుల సంతృప్త మరియు అసంతృప్త ఆవిరి యొక్క పరస్పర రూపాంతరాలు
ఒక క్లోజ్డ్ కంటైనర్లో ద్రవం మరియు దాని ఉందిఆవిరి ఒక స్థితిలో ఉండవచ్చు
డైనమిక్ సమతుల్యత ఎప్పుడు
విడిచిపెట్టిన అణువుల సంఖ్య
ద్రవం అణువుల సంఖ్యకు సమానం
నుండి ద్రవానికి తిరిగి వస్తుంది
ఆవిరి, అంటే ప్రక్రియల వేగం ఉన్నప్పుడు
బాష్పీభవనం మరియు సంక్షేపణం
ఒకటే.
తో సమతౌల్యంలో ఆవిరి
దాని ద్రవం అంటారు
సంతృప్తమైనది.
సంతృప్త ఆవిరి పీడనం p0
ఈ పదార్ధం మాత్రమే ఆధారపడి ఉంటుంది
దాని ఉష్ణోగ్రత మరియు ఆధారపడి ఉండదు
వాల్యూమ్
సంతృప్త ఆవిరి పీడనం పెరుగుతుంది
పెరుగుదల ఫలితంగా మాత్రమే కాదు
ద్రవ ఉష్ణోగ్రత, కానీ కూడా
పెరుగుదల కారణంగా
ఆవిరి అణువుల ఏకాగ్రత.
p0 nkT
21. ద్రవాలు మరియు వాయువుల పరస్పర రూపాంతరాలు మరిగే
ఉడకబెట్టడం బాష్పీభవనంమొత్తం ద్రవ పరిమాణంలో సంభవిస్తుంది.
వద్ద ద్రవం ఉడకబెట్టడం ప్రారంభమవుతుంది
అటువంటి ఉష్ణోగ్రత
దాని సంతృప్త ఆవిరి పీడనం
లో ఒత్తిడికి సమానం అవుతుంది
ద్రవ, ఇది తయారు చేయబడింది
ఉపరితలంపై గాలి ఒత్తిడి
ద్రవాలు (బాహ్య ఒత్తిడి) మరియు
కాలమ్ హైడ్రోస్టాటిక్ ఒత్తిడి
ద్రవాలు.
ప్రతి ద్రవానికి దాని స్వంత ఉష్ణోగ్రత ఉంటుంది
మరిగే స్థానం, ఇది ఒత్తిడిపై ఆధారపడి ఉంటుంది
సంతృప్త ఆవిరి. తక్కువ ఒత్తిడి
సంతృప్త ఆవిరి, ఎక్కువ
సంబంధిత మరిగే ఉష్ణోగ్రత
ద్రవాలు
22. తేమ
తేమ గాలిలో నీటి కంటెంట్జత.
ఎక్కువ నీటి ఆవిరి నిర్దిష్ట పరిమాణంలో ఉంటుంది
గాలి, ఆవిరి సంతృప్త స్థితికి దగ్గరగా ఉంటుంది. ఉన్నతమైనది
గాలి ఉష్ణోగ్రత, నీటి ఆవిరి ఎక్కువ మొత్తం
దాని సంతృప్తత కోసం అవసరం.
సంపూర్ణ తేమ నీటి ఆవిరి యొక్క సాంద్రత
kg / m3 లేదా దాని పాక్షిక పీడనం - ఒత్తిడిలో వ్యక్తీకరించబడింది
నీటి ఆవిరి అన్ని ఇతర ఉంటే అది ఉత్పత్తి చేస్తుంది
వాయువులు లేవు.
సాపేక్ష గాలి తేమ నిష్పత్తి
సంతృప్త ఆవిరి సాంద్రతకు సంపూర్ణ గాలి తేమ
అదే ఉష్ణోగ్రత వద్ద లేదా అది పాక్షిక నిష్పత్తి
ఆ వద్ద సంతృప్త ఆవిరి ఒత్తిడికి గాలిలో ఆవిరి పీడనం
అదే ఉష్ణోగ్రత.
p
100%;
100%
0
p0
గాలి తేమను నిర్ణయించడానికి హైగ్రోమీటర్లను ఉపయోగిస్తారు:
సంక్షేపణం మరియు జుట్టు; మరియు ఒక సైక్రోమీటర్.
23. పదార్థం యొక్క సమగ్ర స్థితులలో మార్పు: ద్రవీభవన మరియు స్ఫటికీకరణ
ద్రవీభవనము నుండి ఒక పదార్ధం యొక్క పరివర్తనఘన నుండి ద్రవ స్థితికి.
ఘనీభవనం లేదా స్ఫటికీకరణ - ద్రవ స్థితి నుండి పదార్ధం యొక్క పరివర్తన
ఘనమైన.
ఒక పదార్ధం ఉన్న ఉష్ణోగ్రత
అది కరగడం ప్రారంభమవుతుంది, దీనిని పిలుస్తారు
ద్రవీభవన ఉష్ణోగ్రత.
దాని పదార్ధం యొక్క ద్రవీభవన సమయంలో
ఉష్ణోగ్రత మారదు, ఎందుకంటే శక్తి,
పదార్ధం ద్వారా స్వీకరించబడింది ఖర్చు చేయబడుతుంది
క్రిస్టల్ లాటిస్ నాశనం. వద్ద
ఘనీభవనం ఒక స్ఫటికాకారాన్ని ఏర్పరుస్తుంది
లాటిస్, ఈ సందర్భంలో శక్తి విడుదల అవుతుంది మరియు
పదార్ధం యొక్క ఉష్ణోగ్రత మారదు.
నిరాకార శరీరాలకు నిర్దిష్టత లేదు
ద్రవీభవన ఉష్ణోగ్రత.
24. థర్మోడైనమిక్స్
థర్మోడైనమిక్స్ అనేది ఉష్ణ ప్రక్రియల సిద్ధాంతం,ఇది పరమాణు నిర్మాణాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకోదు
టెలి.
థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క ప్రాథమిక అంశాలు:
మాక్రోస్కోపిక్ వ్యవస్థ అనేది ఒక వ్యవస్థ
పెద్ద సంఖ్యలో కణాల నుండి.
క్లోజ్డ్ సిస్టమ్ - నుండి వేరుచేయబడిన వ్యవస్థ
ఏదైనా బాహ్య ప్రభావాలు.
సమతౌల్య స్థితి రాష్ట్రం
మాక్రోస్కోపిక్ వ్యవస్థ, దీనిలో
దాని పరిస్థితిని వివరించే పారామితులు,
సిస్టమ్ యొక్క అన్ని భాగాలలో మార్పు లేకుండా ఉంటుంది.
థర్మోడైనమిక్స్లో ఒక ప్రక్రియ అంటారు
కాలక్రమేణా శరీర స్థితిలో మార్పు.
25. అంతర్గత శక్తి
శరీరం యొక్క అంతర్గత శక్తి మొత్తందాని అన్ని అణువుల గతి శక్తి మరియు
వారి పరస్పర చర్య యొక్క సంభావ్య శక్తి.
ఆదర్శ వాయువు యొక్క అంతర్గత శక్తి
గతి శక్తి ద్వారా మాత్రమే నిర్ణయించబడుతుంది
దాని యాదృచ్ఛిక ముందుకు కదలిక
అణువులు.
3 మీ
3
యు
RT
U pV
2M
2
ఆదర్శవంతమైన మోనాటమిక్ యొక్క అంతర్గత శక్తి
ఒక వాయువు దాని ఉష్ణోగ్రతకు నేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.
అంతర్గత శక్తిని రెండింటి ద్వారా మార్చవచ్చు
మార్గాలు: పని చేయడం మరియు
ఉష్ణ బదిలీ.
26. ఉష్ణ బదిలీ
ఉష్ణ బదిలీ ఉందిఆకస్మిక ప్రసార ప్రక్రియ
శరీరాల మధ్య వేడి ఏర్పడుతుంది
వివిధ ఉష్ణోగ్రతలతో.
ఉష్ణ బదిలీ రకాలు
ఉష్ణ వాహకత
ఉష్ణప్రసరణ
రేడియేషన్
27. వేడి మొత్తం
వేడి మొత్తం అంటారుమార్పు యొక్క పరిమాణాత్మక కొలత
వద్ద శరీరం యొక్క అంతర్గత శక్తి
ఉష్ణ మార్పిడి (ఉష్ణ బదిలీ).
శరీరాన్ని వేడి చేయడం లేదా దాని ద్వారా విడుదల చేయడం
శీతలీకరణ సమయంలో:
సి - నిర్దిష్ట ఉష్ణ సామర్థ్యం -
భౌతిక పరిమాణం చూపుతోంది
ఎంత వేడి అవసరం
1 కిలోల పదార్థాన్ని 1 0C వేడి చేయడం కోసం.
ఎప్పుడు విడుదలైన వేడి మొత్తం
ఇంధనం యొక్క పూర్తి దహన.
q - నిర్దిష్ట దహన వేడి -
విడుదలైన వేడి మొత్తం
1 కిలోల బరువున్న ఇంధనం యొక్క పూర్తి దహన.
Q cm t2 t1
Qqm
28. వేడి మొత్తం
కోసం అవసరమైన వేడి మొత్తంఒక స్ఫటికాకార శరీరం యొక్క ద్రవీభవన లేదా
గట్టిపడే సమయంలో శరీరం ద్వారా స్రవిస్తుంది.
λ – ఫ్యూజన్ నిర్దిష్ట వేడి –
దేనిని సూచించే విలువ
అవసరమైన వేడి మొత్తం
స్ఫటికాకార శరీరానికి తెలియజేయండి
1 కిలోల బరువు, తద్వారా ఉష్ణోగ్రత వద్ద
కరగడం పూర్తిగా దానిని మార్చుతుంది
ద్రవ స్థితి.
కోసం అవసరమైన వేడి మొత్తం
ద్రవం యొక్క పూర్తి పరివర్తన
శరీరం ద్వారా ఆవిరి చేయబడిన లేదా విడుదల చేయబడిన పదార్థాలు
సంక్షేపణం సమయంలో.
r లేదా L - నిర్దిష్ట వేడి
బాష్పీభవనం - విలువ,
ఎంత చూపిస్తున్నారు
మార్చడానికి వేడి అవసరం
లేకుండా ఆవిరిలో 1 కిలోల బరువున్న ద్రవం
ఉష్ణోగ్రత మార్పులు.
Q m
Q rm; Q Lm
29. థర్మోడైనమిక్స్లో పని
థర్మోడైనమిక్స్లో, మెకానిక్స్ వలె కాకుండా,ఇది మొత్తం శరీరం యొక్క కదలికను పరిగణించదు,
కానీ కదిలే భాగాలు మాత్రమే
ఒకదానికొకటి సాపేక్షంగా స్థూల శరీరం
స్నేహితుడు. ఫలితంగా, శరీరం యొక్క వాల్యూమ్ మార్పులు, మరియు
దాని వేగం సున్నాగా ఉంటుంది.
విస్తరిస్తున్నప్పుడు, వాయువు చేస్తుంది
సానుకూల పని A" = pΔV. పని A,
ఒక వాయువు పైన బాహ్య శరీరాలచే నిర్వహించబడుతుంది
వాయువు A యొక్క పని నుండి భిన్నంగా ఉంటుంది" అనే సంకేతం ద్వారా మాత్రమే: A
= - A".
ఒత్తిడి వర్సెస్ వాల్యూమ్ గ్రాఫ్‌లో
పని అనేది ఒక వ్యక్తి యొక్క ప్రాంతంగా నిర్వచించబడింది
షెడ్యూల్.
30. థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క మొదటి నియమం
థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క మొదటి నియమం పరిరక్షణ చట్టం మరియుథర్మోడైనమిక్ సిస్టమ్ కోసం శక్తి మార్పిడి.
దాని పరివర్తన సమయంలో వ్యవస్థ యొక్క అంతర్గత శక్తిలో మార్పు
ఒక రాష్ట్రం నుండి మరొక రాష్ట్రానికి పని మొత్తం సమానంగా ఉంటుంది
బాహ్య శక్తులు మరియు వ్యవస్థకు బదిలీ చేయబడిన వేడి మొత్తం.
యు ఎ క్యూ
పని బాహ్య శక్తుల ద్వారా కాకుండా వ్యవస్థ ద్వారా జరిగితే:
Q U A
వ్యవస్థకు బదిలీ చేయబడిన వేడి మొత్తం వెళుతుంది
దాని అంతర్గత శక్తిలో మార్పు మరియు నిర్వహించడానికి
బాహ్య శరీరాలపై పనిచేసే వ్యవస్థ.
31. వివిధ ప్రక్రియలకు థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క మొదటి నియమం యొక్క అప్లికేషన్
ఐసోబారిక్ ప్రక్రియ.వ్యవస్థకు బదిలీ చేయబడిన వేడి మొత్తం
Q U A
దాని అంతర్గత శక్తిని మార్చడానికి వెళుతుంది మరియు
సిస్టమ్ బాహ్యంగా పని చేస్తుంది
శరీరాలు.
ఐసోకోరిక్ ప్రక్రియ: V – const => A = 0
అంతర్గత శక్తిలో మార్పు
బదిలీ చేయబడిన వేడి మొత్తం.
ఐసోథర్మల్ ప్రక్రియ: T – const => ΔU = 0
వాయువుకు బదిలీ చేయబడిన వేడి మొత్తం వెళుతుంది
పనిని పూర్తి చేయడానికి.
అడియాబాటిక్ ప్రక్రియ: వ్యవస్థలో సంభవిస్తుంది
దీనితో వేడిని మార్పిడి చేయదు
పరిసర శరీరాలు, అనగా. Q = 0
అంతర్గత శక్తిలో మార్పు సంభవిస్తుంది
పని చేయడం ద్వారా మాత్రమే.
యు క్యూ
Q A
యు ఎ
32. థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క రెండవ నియమం
అన్ని ప్రక్రియలు ఆకస్మికంగా జరుగుతాయిఒక నిర్దిష్ట దిశ. వాళ్ళు
తిరుగులేని. వెచ్చదనం ఎల్లప్పుడూ వస్తుంది
వేడి శరీరం నుండి చల్లని, మరియు యాంత్రిక
స్థూల శరీరాల శక్తి - అంతర్గతంగా.
ప్రకృతిలో ప్రక్రియల దిశను సూచిస్తుంది
థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క రెండవ నియమం.
R. క్లాసియస్ (1822 - 1888): అసాధ్యం
శీతల వ్యవస్థ నుండి వేడిని బదిలీ చేయండి
ఇతరులు లేనప్పుడు వేడిగా ఉంటుంది
రెండు వ్యవస్థలలో ఏకకాల మార్పులు లేదా
పరిసర శరీరాలలో.
33. హీట్ ఇంజిన్ యొక్క సామర్థ్యం
హీట్ ఇంజన్లు - పరికరాలు,అంతర్గత శక్తిని మార్చడం
యాంత్రికానికి ఇంధనం.
అన్ని TDల పని ద్రవం వాయువు,
ఇది ఇంధన దహన సమయంలో పొందబడుతుంది
వేడి Q1 పరిమాణం, చేస్తుంది
విస్తరణ సమయంలో పని A". భాగం
ఉష్ణ Q2 అనివార్యంగా బదిలీ చేయబడుతుంది
రిఫ్రిజిరేటర్, అనగా. పోతుంది.
సమర్థత కారకం
హీట్ ఇంజిన్ అంటారు
చేసిన పని నిష్పత్తి
ఇంజిన్, వేడి మొత్తం,
హీటర్ నుండి స్వీకరించబడింది:
ఆదర్శవంతమైన కార్నాట్ హీట్ ఇంజిన్
ఒక పని వాయువు వలె ఆదర్శ వాయువు
శరీరం గరిష్టంగా సాధ్యమవుతుంది
సమర్థత:
A Q1 Q2
A Q1 Q2
Q1
Q1
గరిష్టంగా
T1 T2
T1
34.
35.
1. థర్మామీటర్ అధిక ఉష్ణోగ్రతల కోసం రూపొందించబడలేదుమరియు భర్తీ అవసరం
2. థర్మామీటర్ ఎక్కువగా చూపుతుంది
ఉష్ణోగ్రత
3. థర్మామీటర్ తక్కువ ఉష్ణోగ్రతను చూపుతుంది
4. థర్మామీటర్ లెక్కించిన ఉష్ణోగ్రతను చూపుతుంది
36.
1. 180C.2. 190 సి
3. 210C.
4. 220C.
37.
టి, కె350
300
0
t(నిమి)
2
4
6
8
1. నీటి ఉష్ణ సామర్థ్యం కాలక్రమేణా పెరుగుతుంది
2. 5 నిమిషాల తర్వాత నీరంతా ఆవిరైపోయింది
3. 350 K ఉష్ణోగ్రత వద్ద, నీరు గాలికి చాలా వేడిని ఇస్తుంది,
అతను గ్యాస్ నుండి ఎంత పొందుతాడు?
4. 5 నిమిషాల తర్వాత నీరు ఉడకబెట్టడం ప్రారంభమవుతుంది
38.
1. నుండి నీరు కదులుతుందిలో ఘన స్థితి
00C వద్ద ద్రవం.
2. నీరు 1000C వద్ద మరిగిస్తుంది.
3. నీటి ఉష్ణ సామర్థ్యం
4200 J/(kg 0C)కి సమానం.
4. వేడెక్కడానికి ఎక్కువ సమయం పడుతుంది
నీరు, అది ఎక్కువ
ఉష్ణోగ్రత.
39.
1. స్థానం Iలో, శరీరం 1 నుండి శరీరం 2కి ఉష్ణ బదిలీ జరుగుతుంది.2. స్థానం IIలో, శరీరం 1 నుండి శరీరం 2కి ఉష్ణ బదిలీ జరుగుతుంది.
3. ఏదైనా స్థితిలో, శరీరం నుండి ఉష్ణ బదిలీ జరుగుతుంది 2
శరీరానికి 1.
4. ఉష్ణ బదిలీ స్థానం IIలో మాత్రమే జరుగుతుంది.
40.
ఆర్ఆర్
పి
ఆర్
50
50
50
50
(IN)
40
40
(ఎ)
(బి)
30
(జి)
40
30
30
20
20
20
10
10
10
0
0
0
0
2
4
6
8
2
4
6
8
10
00
10
2
4
6
8
10
10
1) షెడ్యూల్ ఎ
వి
వి
వి
2) షెడ్యూల్ బి
3) షెడ్యూల్ బి
వి
4) షెడ్యూల్ జి.
41.
1. కేవలం ఎ2. కేవలం బి
3. కేవలం బి
4. ఎ, బి మరియు సి
42.
ఇ కె1
1. 1
2. 2
3. 3
4. 4
1
2
3
4
0
టి
43.
44.
1. ఎ2. బి
3. బి
4. జి
P, kPa
ఎ
బి
2
IN
1
0
జి
1
2
3
V,m
45.
1. అణువుల సగటు గతి శక్తికి సమానంద్రవాలు
2. సగటు గతిశక్తిని మించిపోయింది
ద్రవ అణువులు
3. అణువుల సగటు గతి శక్తి కంటే తక్కువ
ద్రవాలు
4. అణువుల మొత్తం గతి శక్తికి సమానం
ద్రవాలు
46.
1. 4 రెట్లు పెరిగింది2. 2 సార్లు తగ్గింది
3. 2 రెట్లు పెరిగింది
4. మారలేదు
pV
const T
const p
టి
వి
47.
48.
1.2.
3.
4.
200 కె
400 కె
600 కె
1200 కె
P, kPa
200
100
0
2
1
4
1
3
2
3
3 V, m
p4V4 p2V2
p2V2
200 3 200
T2
T4
1200 కె
T4
T2
p4V4
100 1
49.
1.2.
3.
4.
3 రెట్లు తగ్గింది
3 రెట్లు పెరిగింది
9 రెట్లు పెరిగింది
మారలేదు
2
pnE
3
50.
1.2.
3.
4.
ఐసోబారిక్ తాపన
ఐసోకోరిక్ శీతలీకరణ
ఐసోథర్మల్ కుదింపు
ఐసోకోరిక్ తాపన
51.
1. హీటర్ శక్తి2. నీరు వేడి చేయబడిన పాత్ర యొక్క పదార్థాలు
3. వాతావరణ పీడనం
4. ప్రారంభ నీటి ఉష్ణోగ్రత
3. ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, ఇది చెమటను కలిగిస్తుంది కాబట్టి
64.
1.2.
3.
4.
ద్రవ స్థితిలో మాత్రమే
ఘన స్థితిలో మాత్రమే
ద్రవ మరియు ఘన స్థితులలో
ద్రవ మరియు వాయు స్థితులలో
65.
ఐసోప్రాసెస్ యొక్క లక్షణాలుNAME
ఐసోప్రాసెస్
ఎ) వాయువుకు బదిలీ చేయబడిన మొత్తం వేడి మొత్తం వెళుతుంది
చేసిన పని, మరియు వాయువు యొక్క అంతర్గత శక్తి
మారదు.
1) ఐసోథర్మల్
బి) వాయువు యొక్క అంతర్గత శక్తి మారుతుంది
పని చేయడం ద్వారా మాత్రమే, నుండి
పరిసర శరీరాలతో ఉష్ణ మార్పిడి లేదు.
2) ఐసోబారిక్
3) ఐసోకోరిక్
4) అడియాబాటిక్
ఎ
బి
1
4
66.
12
3
67.
1. నిప్పు మీద కూజాను ఉంచిన తర్వాత, దానిలోని నీరువేడి నుండి కూజా యొక్క సన్నని గోడ ద్వారా వేడి చేయబడుతుంది
గ్యాస్ దహన ఉత్పత్తులు. అంతేకాకుండా, పెరుగుతున్న ఉష్ణోగ్రతతో
నీరు ఆవిరైపోయింది మరియు దాని ఆవిరి పీడనం పెరిగింది
కూజా, దాని నుండి గాలిని క్రమంగా స్థానభ్రంశం చేసింది.
నీరు మరిగే మరియు దాదాపు అన్ని ఆవిరి అయినప్పుడు, గాలి
కూజా లోపల ఆచరణాత్మకంగా ఏమీ లేదు. ఒత్తిడి
కూజాలో సంతృప్త ఆవిరి సమానంగా మారింది
బాహ్య వాతావరణ పీడనం.
2. కూజా వేడి నుండి తొలగించబడినప్పుడు, ఒక మూతతో మూసివేసి చల్లబరుస్తుంది
దాదాపు గది ఉష్ణోగ్రత వరకు చల్లటి నీరు,
కూజా లోపల వేడి నీటి ఆవిరి చల్లబడి దాదాపుగా ఉంది
దాని గోడలపై పూర్తిగా ఘనీభవించి, ఇవ్వడం
వెలుపలికి సంక్షేపణం యొక్క వేడి, చల్లని నీరు, ధన్యవాదాలు
గోడల ద్వారా ఉష్ణ వాహక ప్రక్రియ.
68.
1. క్లాపిరాన్-మెండలీవ్ సమీకరణానికి అనుగుణంగా2.
కూజాలో ఆవిరి పీడనం బాగా పడిపోయింది - మొదట, కారణంగా
డబ్బాలో మిగిలి ఉన్న ఆవిరి ద్రవ్యరాశిని తగ్గించడం మరియు రెండవది,
దాని ఉష్ణోగ్రతలో తగ్గుదల కారణంగా. పదునుగా గమనించండి
బ్యాంకులో ఒత్తిడి తగ్గడం ఈ విధంగా వివరించవచ్చు: ఎప్పుడు
ఉష్ణోగ్రత గది ఉష్ణోగ్రతకు పడిపోయినప్పుడు, అవి ఘనీభవిస్తాయి,
సంతృప్తంగా మిగిలిపోతుంది, కానీ వారి ఒత్తిడి చాలా ఎక్కువ అవుతుంది
ఉష్ణోగ్రత వద్ద నీటి సంతృప్త ఆవిరి పీడనం కంటే తక్కువ
మరిగే (సుమారు 40 సార్లు).
గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద సంతృప్త పీడనం నుండి
నీటి ఆవిరి వాతావరణంలో ఒక చిన్న భాగం మాత్రమే
ఒత్తిడి (3-4% కంటే ఎక్కువ), అది నీరు త్రాగుటకు లేక తర్వాత ఒక సన్నని కూజా
నీరు ఈ పెద్ద తేడా ప్రభావంతో ఉంటుంది
బాహ్య పీడనం మరియు లోపల తక్కువ ఆవిరి పీడనం. దీని వల్ల
పెద్ద సంపీడన శక్తులు కూజాపై పనిచేయడం ప్రారంభిస్తాయి
కూజాను చదును చేసే శక్తులు. సాధ్యమయినంత త్వరగా
ఈ శక్తులు గరిష్ట విలువను మించిపోతాయి
కూజా యొక్క గోడలను తట్టుకుంటుంది, అది చదునుగా మరియు పదునుగా ఉంటుంది
వాల్యూమ్లో తగ్గుతుంది.
69.
మొదటి చట్టం ప్రకారంథర్మోడైనమిక్స్ వేడి మొత్తం,
మంచు కరగడానికి అవసరం, ΔQ1
= λm, ఇక్కడ λ అనేది నిర్దిష్ట వేడి
కరుగుతున్న మంచు. ΔQ2 - సరఫరా చేయబడింది
జూల్ హీట్: ΔQ2 = ηPt. IN
పేర్కొన్న షరతుల ప్రకారం
ΔQ1 = 66 kJ మరియు ΔQ2 = 84 kJ, అంటే
ΔQ1< ΔQ2, и поставленная задача
చేయదగినది
70.
థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క మొదటి నియమం ప్రకారం, పరిమాణంవాయువుకు బదిలీ చేయబడిన ఉష్ణ Q దానిని మార్చడానికి వెళుతుంది
అంతర్గత శక్తి ΔU మరియు ఈ వాయువు ద్వారా చేసిన పని
A, అంటే, Q = ΔU + A. వాయువు వేడి చేయబడినప్పుడు,
దాని ఐసోబారిక్ విస్తరణ. ఈ ప్రక్రియలో, గ్యాస్ పని
A = pΔVకి సమానం, ఇక్కడ గ్యాస్ వాల్యూమ్లో మార్పు ΔV = Sl = πR2l.
పిస్టన్ సమతౌల్య స్థితి నుండి (ఫిగర్ చూడండి) మేము కనుగొన్నాము
వాయువు పీడనం: pS = p0S + Mgcosα, ఎక్కడ నుండి
Mgcos
p p0
ఎస్
అప్పుడు అవసరమైన విలువ
Mgcos
U Q R l p0
2
ఆర్
2
71.
1. బెర్కోవ్, A.V. మొదలైనవి. ప్రామాణిక ఎంపికల యొక్క అత్యంత పూర్తి ఎడిషన్యూనిఫైడ్ స్టేట్ ఎగ్జామ్ 2010 యొక్క నిజమైన టాస్క్‌లు, ఫిజిక్స్ [టెక్స్ట్]: దీని కోసం ఒక పాఠ్య పుస్తకం
పట్టభద్రులు. బుధ పాఠ్యపుస్తకం సంస్థలు / A.V. బెర్కోవ్, V.A. గ్రిబోవ్. - OOO
"ఆస్ట్రెల్ పబ్లిషింగ్ హౌస్", 2009. – 160 p.
2. కస్యనోవ్, V.A. ఫిజిక్స్, గ్రేడ్ 11 [టెక్స్ట్]: పాఠ్య పుస్తకం
మాధ్యమిక పాఠశాలలు / V.A. కస్యనోవ్. – డ్రోఫా LLC, 2004. –
116 p.
3. మైకిషేవ్, జి.యా. మరియు ఇతరులు. 11వ తరగతి [టెక్స్ట్]: పాఠ్య పుస్తకం
మాధ్యమిక పాఠశాలలు / మాధ్యమిక పాఠశాలలకు పాఠ్య పుస్తకం
పాఠశాలలు G.Y. మైకిషేవ్, బి.బి. బుఖోవ్ట్సేవ్. - "జ్ఞానోదయం", 2009. - 166 పే.
4. ఓపెన్ ఫిజిక్స్ [టెక్స్ట్, పిక్చర్స్]/ http://www.physics.ru
5. యూనిఫైడ్ స్టేట్ ఎగ్జామ్ /http://egephizika కోసం తయారీ
6. ఫెడరల్ ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ పెడగోగికల్ మెజర్మెంట్స్. పరీక్షలు
కొలిచే పదార్థాలు (CMM) భౌతిక శాస్త్రం //[ఎలక్ట్రానిక్ వనరు]//
http://fipi.ru/view/sections/92/docs/
7. పాఠశాలలో భౌతికశాస్త్రం. ఫిజిక్స్ - 10వ తరగతి. పరమాణు భౌతిక శాస్త్రం.
పరమాణు గతి సిద్ధాంతం. ఫిజిక్స్ డ్రాయింగ్‌లు/
http://gannalv.narod.ru/mkt/
8. ఈ అద్భుతమైన భౌతికశాస్త్రం/ http://sfiz.ru/page.php?id=39