ទែម៉ូម៉ែត្រឧស្ម័ន

ប្រសិនបើយើង ក្រិតតាមខ្នាត ទែម៉ូម៉ែត្រប្រភេទផ្សេងៗគ្នា ឧទាហរណ៍ ទែម៉ូម៉ែត្របារត និងទែម៉ូម៉ែត្រអាល់កុល មាត្រដ្ឋាននៃទែម៉ូម៉ែត្រទាំងពីរគឺដូចគ្នាតែនៅសីតុណ្ហភាព 0 ° C (ឬ 32 ° F) និង 100 ° C (ឬ 212 ° F) ប៉ុណ្ណោះ។ ប្រសិនបើយើងប្រើទែម៉ូម៉ែត្រទាំងពីរដើម្បីវាស់សីតុណ្ហភាពខ្យល់ លេខដែលបង្ហាញដោយទែម៉ូម៉ែត្រនីមួយៗនឹងមិនចាំបាច់ដូចគ្នានោះទេ។ វាអាចទៅរួចដែលថា ទែម៉ូម៉ែត្រ បារត បង្ហាញ 48 ° C ខណៈពេលដែលទែម៉ូម៉ែត្រអាល់កុលបង្ហាញ 46 ° C។ នេះដោយសារតែអត្រាពង្រីកនៃបារត និងអាល់កុលខុសគ្នា។ ដូចគ្នានេះដែរចំពោះទែម៉ូម៉ែត្រប្រភេទផ្សេងទៀត ដូចជាទែម៉ូម៉ែត្រប៊ីមេតាលីកជាដើម។ មាត្រដ្ឋានសីតុណ្ហភាពដែលកំណត់តាមរបៀបនេះគឺអាស្រ័យយ៉ាងខ្លាំងទៅលើលក្ខណៈសម្បត្តិនៃវត្ថុធាតុដើមដែលបានប្រើ។

ដោយសារតែ មាត្រដ្ឋានសីតុណ្ហភាព ដែលបង្កើតឡើងដោយប្រើទែម៉ូម៉ែត្រធម្មតាមានគុណវិបត្តិរបស់វា យើងត្រូវការទែម៉ូម៉ែត្រស្តង់ដារ។ ទែម៉ូម៉ែត្រស្តង់ដារអនុញ្ញាតឱ្យយើងបង្កើតមាត្រដ្ឋានសីតុណ្ហភាពកាន់តែច្បាស់លាស់ដោយមិនចាំបាច់ពឹងផ្អែកលើលក្ខណៈសម្បត្តិនៃវត្ថុធាតុ។

ទែម៉ូម៉ែត្រដែលស្ទើរតែល្អឥតខ្ចោះគឺ ទែម៉ូម៉ែត្រឧស្ម័នដែល មានបរិមាណថេរ ។ គោលការណ៍នៃប្រតិបត្តិការរបស់ទែម៉ូម៉ែត្រឧស្ម័នដែលមានបរិមាណថេរមានដូចខាងក្រោម៖ បរិមាណឧស្ម័នត្រូវបានរក្សាឱ្យនៅថេរ ឬមិនផ្លាស់ប្តូរ។ នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពកើនឡើង សម្ពាធឧស្ម័នក៏កើនឡើងផងដែរ។

ទែម៉ូម៉ែត្រឧស្ម័ន - ១នៅខាងក្នុងបំពង់ទី 1 និងទី 2 មានបារត។ បរិមាណឧស្ម័នត្រូវបានរក្សាឱ្យថេរដោយការលើក ឬបន្ទាបបំពង់ទី 2 ដើម្បីឱ្យកម្រិតបារតនៅក្នុងបំពង់ទី 1 តែងតែស្ថិតនៅចំណុចយោង។ ប្រសិនបើសីតុណ្ហភាពកើនឡើង សម្ពាធឧស្ម័ននៅក្នុងបំពង់ក៏កើនឡើងផងដែរ។ ដូច្នេះ បំពង់ទី 2 ត្រូវតែលើកឱ្យខ្ពស់ជាងនេះ ដើម្បីឱ្យបរិមាណឧស្ម័ននៅតែថេរ។ សម្ពាធឧស្ម័នអាចត្រូវបានកំណត់ដោយការអានកម្ពស់នៃជួរឈរបារត (h) នៅក្នុងបំពង់ទី 2។ ប្រសិនបើប្រើវិធីសាស្ត្រដោយដៃ សូមចងចាំថាជួរឈរបារតដែលមានកម្ពស់ 760 មីលីម៉ែត្រ = សម្ពាធ 1 atm (1 atmospheres)។ នៅក្នុងទែម៉ូម៉ែត្រឧស្ម័នបរិមាណថេរដ៏ទំនើប មានឧបករណ៍រាប់សម្ពាធរួចហើយ។ ធុងដែលមានឧស្ម័នក៏ត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីឱ្យឧស្ម័នមានបរិមាណថេរជានិច្ច។ ដូច្នេះអ្វីដែលត្រូវវាស់វែងគឺមានតែការប្រែប្រួលសម្ពាធប៉ុណ្ណោះ។

ដើម្បីក្រិតតាមខ្នាតទែម៉ូម៉ែត្រឧស្ម័នបរិមាណថេរ យើងអាចវាស់សម្ពាធឧស្ម័ននៅសីតុណ្ហភាពពីរ។ ឧទាហរណ៍ ចូរយើងប្រើសីតុណ្ហភាពចំណុចទឹកកក និងសីតុណ្ហភាពចំណុចចំហាយ។ ទែម៉ូម៉ែត្រឧស្ម័នបរិមាណថេរត្រូវបានក្រិតតាមខ្នាតនៅសម្ពាធ 1 atm។ ជំហានដើម្បីក្រិតតាមខ្នាតទែម៉ូម៉ែត្រមានដូចខាងក្រោម។

ដំបូង ស៊ីឡាំងឧស្ម័នត្រូវបានដាក់ក្នុងធុងមួយដែលមានទឹកកក និងទឹក។ បរិមាណឧស្ម័នត្រូវបានរក្សាឱ្យនៅថេរ ដូច្នេះបំពង់ទី 2 ត្រូវតែបន្ទាបចុះ ដើម្បីឱ្យកម្រិតបារតនៅក្នុងបំពង់ទី 1 នៅតែស្ថិតនៅចំណុចយោង។ ប្រសិនបើបរិមាណឧស្ម័នមិនមានការផ្លាស់ប្តូរទេ សូមកត់ត្រាកម្ពស់នៃជួរឈរបារត (h) នៅក្នុងបំពង់ទី 2។ ប្រើ h ដើម្បីគណនាសម្ពាធ។ ប្រសិនបើប្រើទែម៉ូម៉ែត្រឧស្ម័នដែលមានបរិមាណថេរដ៏ទំនើប ស៊ីឡាំងដែលបំពេញដោយឧស្ម័នត្រូវបានជ្រមុជដោយផ្ទាល់នៅក្នុងធុងដែលមានទឹកកក និងទឹក។ មានរង្វាស់សម្ពាធរួចហើយ។ កត់ត្រាសម្ពាធឧស្ម័ន (ឧបមាថានេះគឺជាសម្ពាធ 1 ឬ P 1 )។

ទីពីរ ស៊ីឡាំងឧស្ម័នមួយត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងធុងមួយដែលមានទឹកដែលកំពុងត្រូវបានកំដៅ។ ដើម្បីរក្សាបរិមាណឧស្ម័នឱ្យថេរ បំពង់ទី 2 ត្រូវបានលើកឡើងដើម្បីឱ្យកម្រិតបារតនៅក្នុងបំពង់ទី 1 នៅតែស្ថិតនៅចំណុចយោង។ ប្រសិនបើបរិមាណឧស្ម័ននៅតែមិនផ្លាស់ប្តូរ សូមកត់ត្រាកម្ពស់នៃជួរឈរទឹក។ មាត្រដ្ឋាន​កែលវីនបារត (h) នៅក្នុងបំពង់ទី 2។ ប្រើ h ដើម្បីគណនាសម្ពាធឧស្ម័ន (ឧបមាថានេះគឺជាសម្ពាធ 2 ឬ P)2)

ទីបី សូមបង្កើតក្រាហ្វមួយដែលបញ្ជាក់ពីទំនាក់ទំនងរវាងសម្ពាធ និងសីតុណ្ហភាព។ សូមមើលឧទាហរណ៍ខាងក្រោម។

P 1 គឺជាសម្ពាធឧស្ម័ននៅសីតុណ្ហភាពចំណុចទឹកកក (0 oC ) និង P 2 គឺជាសម្ពាធឧស្ម័ននៅសីតុណ្ហភាពចំណុចចំហាយ (100 oC )។ គូរបន្ទាត់មួយដែលភ្ជាប់ចំណុចប្រសព្វនៃ P 1 ជាមួយ 0 oC និងចំណុចប្រសព្វនៃ P 2 ជាមួយ 100 oC ។ ដោយយោងទៅលើក្រាហ្វ ទោះបីជាយើងដឹងតែសម្ពាធឧស្ម័នក៏ដោយ សីតុណ្ហភាពក៏អាចត្រូវបានដឹង និងព្យាករណ៍បានយ៉ាងងាយស្រួលផងដែរ។

មាត្រដ្ឋាន​កែលវីន

ប្រសិនបើបន្ទាត់​កោង​នៅលើក្រាហ្វខាងលើត្រូវបានគូរដើម្បីប្រសព្វនឹងអ័ក្ស T o C នោះនៅពេលដែលសម្ពាធឧស្ម័ន = 0 សីតុណ្ហភាពឧស្ម័ន = -273,15 o C។ ប្រហែលជាយើងគិតថាសីតុណ្ហភាពឧស្ម័ននៅសម្ពាធ 0 ប្រែប្រួលអាស្រ័យលើប្រភេទឧស្ម័ននៅក្នុងបំពង់ទែម៉ូម៉ែត្រឧស្ម័នដែលមានបរិមាណថេរ។ ដោយផ្អែកលើការពិសោធន៍ ទោះបីជាប្រភេទឧស្ម័នខុសគ្នាក៏ដោយ នៅពេលដែលសម្ពាធឧស្ម័នក្លាយជាសូន្យ សីតុណ្ហភាពតែងតែ -273,15 o C។ ដូច្នេះ យើងអាចប្រើសីតុណ្ហភាពនេះជាមាត្រដ្ឋានសីតុណ្ហភាពស្តង់ដារ (ត្រូវបានគេស្គាល់ផងដែរថាជាសីតុណ្ហភាពសូន្យដាច់ខាត)។ សីតុណ្ហភាពសូន្យដាច់ខាតនេះត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាឈ្មោះហៅក្រៅនៃមាត្រដ្ឋានដាច់ខាត ឬមាត្រដ្ឋាន Kelvin។ Kelvin គឺជាឈ្មោះរបស់ Lord Kelvin (1824-1907) ដែលជាអតីតអ្នករូបវិទ្យាអង់គ្លេស។

នៅលើមាត្រដ្ឋាននេះ សីតុណ្ហភាពត្រូវបានបង្ហាញជា Kelvin (K) មិនមែនដឺក្រេ Kelvin ទេ (oK)។ ចន្លោះពេលរវាងដឺក្រេគឺដូចគ្នានឹងមាត្រដ្ឋានអង្សាសេដែរ ប៉ុន្តែតម្លៃសូន្យត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរទៅ 0 K។ ដូច្នេះ 0 K = -273,15 oC និង 273,15 K = 0 oគ. សីតុណ្ហភាពក្នុងមាត្រដ្ឋានអង្សាសេអាចត្រូវបានបម្លែងទៅជាមាត្រដ្ឋានកែលវីនដោយបូក 273,15។ ដូចគ្នានេះដែរ សីតុណ្ហភាពក្នុងមាត្រដ្ឋានកែលវីនអាចត្រូវបានបម្លែងទៅជាមាត្រដ្ឋានអង្សាសេដោយដក 273,15។
ធី (ខេ) = ធី (oគ) + ២៧៣.១៥
T (oគ) = ធ (ក) – ២៧៣.១៥

ឧទាហរណ៍សំណួរ ១.២០ oគ = … ខេ
ត(ក) = ត(គ) + ២៧៣
ធ = ៥០ + ២៧៣
ធ = ២៩៣ ខេ

ឧទាហរណ៍សំណួរទី 2. 80 o F = …. K

ឧទាហរណ៍នៃសំណួរបំលែងសីតុណ្ហភាព - ៣

យោង