[ صفحه اول ] [ صفحه2 ] [ صفحه3 ] [ صفحه4 ] [ صفحه5 ] [ صفحه6 ] [ صفحه7 ] [ پاسخ تمرينهاي فصل دوم ] [ صفحه8 ] [ صفحه9 ] [ صفحه10 ] [ صفحه11 ] [ صفحه12 ] [ صفحه13 ] [ صفحه14 ] [ صفحه15 ] [ صفحه16 ] [ صفحه17 ] [ صفحه18 ] [ پ تمرين ف ششم فیزیک 2ص1 ] [ پ تمرين ف ششم فیزیک 2ص2 ] [ پ تمرين ف ششم فیزیک 2ص3 ] [ ت تکمیلی ف ششم فیزیک 2ص1 ] [ ت تکمیلی ف ششم فیزیک 2ص2 ] [ ت تکمیلی ف ششم فیزیک 2ص3 ] [ بخش کنکور ] [ پاسخ به سوالات ]

2- قانون دوم گازها:

در دماي ثابت، حجم مقدار معيني از يك گاز با فشار آن نسبت عكس دارد. يعني:

به عبارت دگر در دماي ثابت، حاصلضرب فشار و حجم مقدار معيني از يك گاز مقداري است ثابت. به اين ترتيب اگر حجم و فشار يك گاز V₁  و   P₁  باشد و در دماي ثاب فشار آنرا به P₂ برسانيم، حجم گاز برابر V₂ مي شود و خواهيم داشت:

قانون دوم گازها به قانون بويل- ماريوت مشهور است.

مثال: حجم جرم معيني از يك گاز در فشار برابر 5/1 cm³ است. حجم اين گاز در فشار چقدر است؟

جواب:

3- قانون سوم گازها:

در حجم ثابت، فشار مقدار معيني از يك گاز با دماي مطلق آن نسبت مستقيم دارد. يعني:

به عبارت ديگر در حجم ثابت، نسبت فشار مقدار معيني از يك گاز به دماي مطلق آن مقداري ثابت است. به اين ترتيب اگر فشار و دماي مطلق گاز P_{1   و}  T_{1 ب}اشد و در حجم ثابت دماي آنرا به T₂ برسانيم، فشار گاز P₂ مي شود و خواهيم داشت:

مثال: دماي مطلق معيني از يك گاز را درحجم ثابت دو برابر مي كنيم. فشار گاز چند برابر مي شود؟

جواب:

س: معادله حالت كلي گازها چگونه است؟

ج: در سه قانون قبل گازها همواره يكي از سه كميت P و  V و  T را ثابت فرض كرده و رابطه بين دو كميت ديگر را تعيين نموديم. حالت كلي را بدون اين محدوديت در نظر م گيريم. در اين صورت رابطه بين كميتهاي P و  V و  T  را معادله حالت كلي گازها مي نامند. از تركيب سه قانون قبل نتيجه مي شود:

معادله حالت كلي گازها                                            مقدار ثابت

Eتذكر: هنگام استفاده از معادله هاي حالت گازها، رعايت نكات زير اهميت دارد:

1- جرم گاز بايد ثابت باشد.

2- دماي گاز در هر حالت بايد بر حسب كلوين باشد.

3- يكاهايي كه P و   V، با آنها حساب شده اند بايد در دو طرف معادله يكسان باشند.

4- هنگام حل مسائل مربوط به گازها، براي پرهيز از اشتباه در تشخيص معادله مناسب، بهتر است از معادله حالت كلي گازها استفاده كنيد. در اين صورت اگر كميتي ثابت باشد خودبخود از معادله حذف مي شود.

5- گازهاي واقعي  در دماي كمتر از دماي نقطه ميعان ديگر به حالت گاز نيستند و مايع مي شوند.

مثال: در يك سيلندر 250cm³ گاز با دماي 15 تحت فشار 2atm موجود است. پيستون حركت مي كند و حجم گاز را به 150cm³ و دماي آنرا به40 تغيير مي دهد. فشار گاز در اين حالت چقدر است؟

جواب:

Eتذكر: مثال هاي (6-14 تا 16) كتاب درسي را مطالعه كنيد.

فعاليت 6-16: با استفاده از تجهيزاتي كه در آزمايشگاه فيزيك دبيرستان خود داريد، آزمايشي را طراحي كنيد كه در آن قانون گازها با يكي از صورتهاي خاص آن مورد تحقيق قرار گيرد. آزمايش را به طور  گروهي انجام دهيد. گزارش كار آن را بنويسيد و شرح دهيد كه براي كم كردن خطاها چه تمهيداتي بايد اعمال كرد.

جواب: وسايل لازم:

1- دستگاه مخصوي تحقيق قانون گازها

2- لوله هاي لاستيكي مناسب دستگاه

3- درپوش يك سوراخ

4- لوله شيشه اي متناسب با در پوش

5- جوش آور

6- ظرف آب

7- دماسنج

دستور كار:

1- مطابق شكل(1) لوله هاي M  و N را به دو لوله لاستيكي كاملاً بدون منفذ وصل كنيد و لوله  M را به لوله شيشه اي كه در بالاي بالون هوا مي باشد ارتباط دهيد و بالون را در داخل ظرف آب قرار دهيد. دماسنج و جوش آور را نيز در ظرف آب بگذاريد، صبر كنيد تا دماسنج هواي محيط را نشان دهد.( ) در حالي كه شير بالاي لوله B باز است، حجم هواي بالاي آن را يادداشت نمائيد(V₁) .فشار هوا را بر حسب سانتي متر جيوه به كمك هواسنج تعيين نماييد(P₁ ).

2- شير لوله B را ببنديد و جوش آور را به جريان برق متصل كنيد. بتدريج كه دماي آب بالا مي رود، هواي داخل بالن هم منبسط شده از اطراف لوله B مي گذرد. در نتيجه اين عمل دماي لوله B و هم چنين هواي داخل آن گرم شده و فشار و حجم لوله B افزايش  يافته و جيوه را به طرف پايين مي راند.

3- آنقدر صبر كنيد تا پايين آمدن جيوه در لوله متوقف شود، اين عمل وقتي برقرار مي شود كه آب داخل ظرف به جوش آمده، دماي هواي داخل بالون و در نتيجه دماي هواي اطراف لوله B و دماي هواي داخل لوله B  با دماي جوش آب مساوي شود( دماي جوش آب )

4- حجم هواي داخل لوله B را تعيين كنيد(V₂) ، سپس اختلاف ارتفاع جيوه در لوله هاي دو طرف را نيز اندازه بگيريد(H). فشار P₂ بر حسب سانتي متر جيوه برابر است با:

P₂=P₁+H

5- با داشتن V₁و  P₁ و  T₁  و همچنين  V₂و  P₂ و  T₂ رابطه زير را تحقيق كنيد:

مقدار ثابت

جيمز پرسكات ژول،1889-1818، فيزيكدان انگليسي. او به طور تجربي ثابت كرد كه حرارت شكلي از انرژي مكانيكي است. و نخستين اندازه گيري مستقيم معادل  مكانيكي حرارت را انجام داد. ژول با يك رشته آزمايشهاي بسيار دقيق مكانيكي، حرارتي و الكتريكي، گواه تجربي قانون عمومي پايستگي انرژي را تأمين كرد.