የደረጃ ለውጦች ወሳኝ የሙቀት መጠን የሶስት ነጥብ

ስለ ደረጃ ለውጦች ጽሁፍ ወሳኝ የሙቀት መጠን ባለ ሶስት ነጥብ

ስለ ተስማሚ የጋዝ ህግ ውይይት፣ ተስማሚ የጋዝ ህግ የእውነተኛ ጋዝ ባህሪን በትክክል የሚገልጸው የእውነተኛ ጋዝ ግፊት እና ጥግግት በጣም ትልቅ በማይሆንበት ጊዜ ብቻ እንደሆነ ተብራርቷል። ግፊቱ እና እውነተኛ የጋዝ ጥግግት በቂ ከሆኑ፣ ተስማሚ የጋዝ ህግ ልክ ያልሆነ ውጤት ይሰጣል፣ የእውነተኛ ጋዝ የሙቀት መጠን ወደ መፍላት ነጥብ ሲቃረብ። ይህ በእውነተኛ የጋዝ ሞለኪውሎች መካከል ከሚከሰቱት መስተጋብሮች ጋር የተያያዘ ነው። የጋዝ ግፊት ከጋዝ መጠን ጋር በተገላቢጦሽ ተመጣጣኝ ነው። የጋዝ ግፊቱ በቂ መጠን ሲኖረው የጋዝ መጠን ይቀንሳል። የጋዝ መጠን ዝቅተኛ ስለሆነ፣ በጋዝ ሞለኪውሎች መካከል ያለው ርቀት ይበልጥ ይቀርባል። በሞለኪውሎች መካከል ያለው ርቀት ሲጠጋ፣ ሞለኪውሎቹ እርስ በእርስ ይሳባሉ። ልክ እንደ ብረት ቁራጭ በማግኔት ላይ ሲያስቀምጡ ነው። በማግኔት እና በብረት መካከል ያለው ርቀት በጣም በቂ ከሆነ፣ ማግኔቱ ብረትን መሳብ አይችልም። ነገር ግን በማግኔት እና በብረት መካከል ያለው ርቀት ቅርብ ከሆነ፣ ብረት ቅርብ ይሆናል።

ስለዚህ የጋዝ ሞለኪውሎች እንደ ማግኔት ሆነው ይሠራሉ። በሞለኪውሎች መካከል ያለው ርቀት በበቂ ሁኔታ ሲጠጋ፣ ሞለኪውሎቹ አንድ ላይ ይሳባሉ። የመጎተት ኃይል በሞለኪውሎች መካከል ያለው ርቀት እንዲጠጋ ያደርጋል (የጋዙ መጠን ይቀንሳል)። ብዙውን ጊዜ ይህ የሚከሰተው የጋዝ ግፊቱ በቂ መጠን ሲኖረው ነው (ትልቅ ግፊት፣ ዝቅተኛ መጠን። አነስተኛ መጠን፣ በሞለኪውሎች መካከል ያለው ርቀት እየቀረበ ሲመጣ)። ስለዚህ፣ ትክክለኛው የጋዝ ህግ የእውነተኛው ጋዝ ግፊት እና ጥግግት ትልቅ ሲሆን ትክክለኛ ውጤቶችን አይሰጥም።

የግፊት እና የግፊት መጠን ዲያግራም

ከላይ ያለውን ችግር በተሻለ ለመረዳት፣ በጋዝ ግፊት እና በመጠን መካከል ያለውን ግንኙነት የሚገልጸውን ዲያግራም እንከልስ። ኩርባዎች 1፣ 2፣ 3 እና 4 በተለያዩ የሙቀት መጠኖች ተመሳሳይ የጋዝ ባህሪ ያሳያሉ። በኩርባ 1 ላይ የሚታየው የጋዝ ሙቀት ከኩርባ 2 ከፍ ያለ ነው። በኩርባ 2 ላይ የሚታየው የጋዝ ሙቀት ከኩርባ 3 ከፍ ያለ ነው። በኩርባ 3 ላይ የሚታየው የጋዝ ሙቀት ከኩርባ 4 ከፍ ያለ ነው። ኩርባው በዲያግራሙ መሃል ላይ ያለው ሰረዝ ነው። የጋዝ ሙቀት ሁልጊዜ ቋሚ ነው፣ ይህም የጋዝ ግፊት (P) እና የጋዝ መጠን (V) ብቻ ይለውጣል።

እንደ ተስማሚ የጋዝ ህግ፣ ከቁጥር 1 የሚጀምረው መስመር በቁጥር 1 ማለቅ አለበት። በተመሳሳይ፣ ከቁጥር 2 የሚጀምረው መስመር በቁጥር 2 መቆም አለበት። በእውነተኛ ጋዝ የሚገጥመው እውነታ በተስማሚ የጋዝ ህግ ትንበያ አይደለም። የጋዝ ግፊቱ በቂ መጠን ሲኖረው፣ የጋዝ መጠኑ አነስተኛ ይሆናል እና ከተስማሚ የጋዝ ህግ ትንበያ ይለያል (ከኩርባ 1 እና ኩርባ 2 ጋር ያወዳድሩ)። የጋዝ መጠን መዛባት መጠንም በሙቀት መጠን ላይ የተመሰረተ ነው። የጋዝ ሙቀት ዝቅተኛ እና ወደ መቅለጥ ነጥብ፣ ወይም ወደ መፍላት ነጥብ (ነጥብ ለ) የሚቀርብ ከሆነ፣ ጋዙ ብዙውን ጊዜ የሙቀት መጠኑ ከፍ ካለበት ጊዜ ይልቅ የበለጠ ጉልህ የሆነ የመጠን መዛባት ያጋጥመዋል (ኩርባዎችን 1፣ 2፣ 3 እና 4 ያወዳድሩ)። ቀደም ሲል እንደተገለጸው በጋዝ ሞለኪውሎች መካከል ባለው መስህብ መኖር ተጽዕኖ ይደረግበታል።

ከላይ ባለው ዲያግራም ላይ ያለው ኩርባ 3 የአንድ ንጥረ ነገር ወሳኝ በሆነ የሙቀት መጠን ባህሪ ያሳያል። በኩርባ ሶስት በኩል የሚያልፈው ነጥብ ሐ ወሳኝ ነጥብ ይባላል። ከወሳኝ የሙቀት መጠን በላይ በሆነ የሙቀት መጠን፣ የጋዝ ቅርጽ ወደ ፈሳሽ መልክ ሊለወጥ አይችልም፣ ምንም እንኳን ከፍተኛ ግፊት ቢሰጠውም (ከኩርባ 2 እና ኩርባ 1 ጋር ያወዳድሩ)። የተሰጠው ግፊት የጋዝ መጠኑን ትንሽ ያደርገዋል፣ ነገር ግን ጋዙን ወደ ፈሳሽ መለወጥ አይችልም። በተቃራኒው፣ ከወሳኝ የሙቀት መጠን በታች በሆነ የሙቀት መጠን፣ ጋዙ ፍፁም ግፊት ከተሰጠ ወደ ፈሳሽ ይቀየራል (ከኩርባ 3 ጋር ያወዳድሩ)። ጋዙን ወሳኝ በሆነ የሙቀት መጠን ወደ ፈሳሽ ሊለውጠው የሚችለው የግፊት መጠን ወሳኝ ግፊት በመባል ይታወቃል። እያንዳንዱ ንጥረ ነገር የተለየ ወሳኝ የሙቀት መጠን እና ወሳኝ ግፊት አለው።

ከላይ ባለው ዲያግራም ላይ ያለው ኩርባ 4 ከጋዝ ወደ ፈሳሽ የመቀየር ሂደቱን ያሳያል። ጥላ ያለበት ቦታ (ተራራን የሚመስል) ጋዝ እና ፈሳሽ ሚዛናዊ በሆነበት ቦታ ነው። መጀመሪያ ላይ የጋዝ መጠኑ ትልቅ ነው። የጋዝ ግፊቱ ከጨመረ በኋላ የጋዝ መጠኑ ወደ ነጥብ ለ (ነጥብ ለ) እስኪደርስ ድረስ ትንሽ ይሆናል (ነጥብ ለ የመቅለጥ ነጥብ ነው፣ ወይም የፈላው ነጥብ)። ወደ ነጥብ ለ ሲደርስ ጋዙ ወደ ፈሳሽ መለወጥ ይጀምራል። ጋዙን ወደ ፈሳሽ በመቀየር ሂደት (ከነጥብ ለ እስከ ነጥብ ሀ)፣ የግፊት መጨመር ባይኖርም የንጥረ ነገሩ መጠን አነስተኛ ይሆናል (በቀጥታ መስመር ምልክት የተደረገበት)። ነጥብ a ላይ፣ ሁሉም ጋዞች ወደ ፈሳሽ ተለውጠዋል። ወደ ነጥብ ላይ ከደረሱ በኋላ ወደ ንጥረ ነገሩ የሚጨመር ግፊት አነስተኛ የመጠን ለውጥ ብቻ ያስከትላል (በጣም ቁልቁል በሆነ ኩርባ ምልክት የተደረገበት)።

በዕለት ተዕለት ሕይወት ውስጥ፣ ብዙ ጊዜ የእንፋሎት እና የጋዝ ቃላትን እንጠቀማለን። ለምሳሌ የውሃ ትነት ወይም የናይትሮጅን ጋዝ። የውሃ ትነት ከውሃ የሚመጣ ጋዝ ቢሆንም የውሃ ትነት የውሃ ጋዝ ብለን ፈጽሞ አንጠራውም። በተመሳሳይ ከናይትሮጅን፣ ከኦክስጅን፣ ወዘተ ጋር። ናይትሮጅን ወይም ኦክስጅን በተለምዶ ጋዝ ተብለው ይጠራሉ። ጋዝ እና እንፋሎት የተለያዩ ትርጉሞች አሏቸው። ከአንድ ንጥረ ነገር የሚወጣው ጋዝ ከቁሱ ወሳኝ የሙቀት መጠን በታች ከሆነ እንፋሎት ብለን እንጠራዋለን። በተቃራኒው፣ ከአንድ ንጥረ ነገር የሚወጣው ጋዝ ከቁሱ ወሳኝ የሙቀት መጠን በላይ ከሆነ ጋዝ ብለን እንጠራዋለን።

የግፊት እና የሙቀት መጠን ዲያግራም (የደረጃ ዲያግራም)

ቀደም ሲል የንጥረ ነገሮችን ባህሪ፣ የግፊት እና የድምጽ ዲያግራምን በመጠቀም ገልጸናል። የ PV ዲያግራምን ከመጠቀም በተጨማሪ የንጥረ ነገሮችን ባህሪ የግፊት (P) እና የሙቀት መጠን (T) ዲያግራምን በመጠቀም ሊገለጽ ይችላል። የ PT ዲያግራሞች በተለምዶ የደረጃ ዲያግራሞች ተብለው ይጠራሉ። ይህ ዲያግራም የአንድን ንጥረ ነገር ደረጃዎች ለማነፃፀር ስለሚውል የደረጃ ዲያግራም ይባላል። ብዙውን ጊዜ ደረጃን ከሚቀይሩት ንጥረ ነገሮች አንዱ ውሃ ነው።

በሥዕላዊ መግለጫው ላይ ሦስት ኩርባዎች አሉ፤ እነሱም የትነት ኩርባዎች፣ የቀለጡ ኩርባዎች እና የንዑስ ክፍል ኩርባዎች ናቸው።

የትነት ኩርባው ፈሳሹና ትነት በሚዛን ውስጥ የሚገኙባቸውን ነጥቦች ያሳያል። የፈሳሹና የእንፋሎት ቅርፅ በሚዛን ውስጥ የሚገኝበት ነጥብ የመቅለጥ ነጥብ ተብሎ ይጠራል፣ ወይም የመፍላት ነጥብ (የመቅለጥ ነጥብ ይባላል ምክንያቱም በዚህ ጊዜ እንፋሎት ሊቀልጥና ወደ ውሃ ሊለወጥ ይችላል። በዚህ ጊዜ ውሃ ሊፈላና ወደ እንፋሎት ሊለወጥ ስለሚችል የመፍላት ነጥብ ይባላል) ስለዚህ የመፍላት ኩርባ በእውነቱ በግፊት (P) እና በፈላ ነጥብ / በቀለጠ የሙቀት መጠን መካከል ያለውን ግንኙነት የሚገልጽ ግራፍ ነው። ግፊቱ አነስተኛ ሲሆን የውሃው የፈላ ነጥብ የሙቀት መጠን ይቀንሳል ወይም ግፊቱ ከፍ ባለ መጠን የውሃው የፈላ ነጥብ የሙቀት መጠን ከፍ ያለ ይመስላል። በ1 atm ግፊት የውሃው የፈላ ነጥብ የሙቀት መጠን 100 ^o C ነው። በተቃራኒው፣ በ218 atm ግፊት የውሃው የፈላ ነጥብ የሙቀት መጠን = 374 ^o C።

218 የኤቲኤም ግፊት የውሃ ወሳኝ ግፊት ተብሎም ይጠራል፣ የ374 ^o C የሙቀት መጠን ደግሞ የውሃ ወሳኝ የሙቀት መጠን ተብሎ ይጠራል። የእንፋሎት የሙቀት መጠኑ ከ374 ^{o C በታች ከሆነ፣ የእንፋሎት ፍጥነቱን ወደ ፈሳሽ ሊለውጠው ይችላል 374 o} C ግፊት ከተሰጠ። የሙቀት መጠኑ ከ218 ^o C በላይ ከሆነ ግፊቱ እንፋሎት ወደ ፈሳሽ ሊለውጠው አይችልም።

የቀለጠው ኩርባ ፈሳሹና ጠጣሩ በሚዛን ውስጥ የሚገኙባቸውን ነጥቦች ያሳያል። ፈሳሽና ጠጣር በሚዛን ውስጥ የሚገኙበት ነጥብ የቀለጠው ነጥብ ወይም የቀዘቀዘ ነጥብ ይባላል (የቀለጠው ነጥብ ይባላል ምክንያቱም በዚህ ጊዜ በረዶ ወደ ውሃ ሊቀልጥ ይችላል። በዚህ ጊዜ ውሃ ወደ በረዶ ሊቀዘቅዝ ስለሚችል የቀዘቀዘ ነጥብ ይባላል)። ስለዚህ የቀለጠው ኩርባ በግፊት (P) እና በቀለጠው ነጥብ ወይም በቀዝቃዛ ሙቀት መካከል ያለውን ግንኙነት የሚገልጽ ግራፍ ነው። በ1 atm ግፊት፣ የውሃው የቀዘቀዘ ነጥብ (ወይም የበረዶው የቀለጠ ነጥብ) = 0 ^o C። ከ218 atm ግፊት በተቃራኒ የውሃው የቀዘቀዘ ነጥብ (ወይም የበረዶው የቀለጠ ነጥብ) ከ0 ^o C ያነሰ ነው። በ1 atm ግፊት፣ ውሃ በፈሳሽ ውስጥ መሆኑን ልብ ይበሉ የሙቀት መጠኑ ከ0 oC እና 100 ^{o C መካከል ከሆነ። ውሃ በጠጣር ውስጥ ከሆነ፣ በ1 atm ግፊት፣ የሙቀት መጠኑ ከ0 o} C ያነሰ ከሆነ ወይም ውሃ በእንፋሎት ውስጥ ከሆነ፣ በ1 atm ግፊት፣ የሙቀት መጠኑ ከ1 atm ግፊት ከ100 ^o C በላይ ከሆነ።

የንዑስ-ማስረጃ ኩርባው ጠጣር እና ትነት ሚዛናዊ በሆነባቸው ቦታዎች ላይ ያሉትን ነጥቦች ያሳያል ሚዛን የንዑስ ነጥብ ይባላል። ስለዚህ የንዑስ ነጥብ ኩርባ በግፊት (P) እና በንዑስ ነጥብ የሙቀት መጠን መካከል ያለውን ግንኙነት የሚገልጽ ግራፍ ነው። የንዑስ ነጥብ ማለት በፈሳሽ ውስጥ ሳያልፉ ጠጣር ወደ እንፋሎት የመቀየር ሂደት ነው። ብዙውን ጊዜ የንዑስ ነጥብ የሚከሰተው በዝቅተኛ ግፊት ብቻ ነው። በረዶ ሊንዑስ ነጥብ ሊንዑስ ነጥብ የሚችለው የሙቀት መጠኑ ከ 0.01 በታች ከሆነ ብቻ ነው። ^oሲ እና ግፊቱ ከ 0.006 atm ያነሰ ነው። ሦስቱ ኩርባዎች የሚገናኙበት ነጥብ የሶስትዮሽ ነጥብ ይባላል።

ከታች የካርቦን ዳይኦክሳይድ የደረጃ ዲያግራም ነው። በውሃ የደረጃ ዲያግራም ላይ ያለው ልኬት እና የካርቦን ዳይኦክሳይድ የደረጃ ዲያግራም መስመራዊ እንዳልሆኑ ልብ ይበሉ።