Nyaya Mutemo waBoyle, Mutemo waCharles, Mutemo waGay-Lussac
Mutemo waBoyle
Robert Boyle (1627-1691) akaita bvunzo dzekuongorora hukama huripo pakati pekumanikidzwa kwegasi nehuwandu. Kuedza uku kunoitwa nekuisa huwandu hwakati hwegasi mumudziyo wakavharwa. Kusvika pakuita zvakanaka, akawana kuti kana tembiricha yegasi yakaramba yakafanana, ipapo kana kumanikidzwa kwegasi kwakawedzera, huwandu hwegasi hwaidzikira. Saizvozvowo, kana kumanikidzwa kwegasi kwaderera, huwandu hwegasi hunowedzera. Kumanikidzwa kwegasi kwakaenzana nehuwandu hwegasi. Hukama uhwu hunozivikanwa seMutemo waBoyle. Pamasvomhu:
Mutemo waBoyle unogona kunyorwawo kuti:
PV = chinhu chisingachinji → equation 1
P1 V1 =P2 V2 → equation 2
Zvinorehwa ne equation 1 zviri patembiricha isingachinji (T) kana kumanikidzwa (P) kwegasi kukachinja, vhoriyamu (V) yegasi inochinjawo,
kuitira kuti mhedzisiro yekuwanda pakati pekumanikidzwa nevhoriyamu igare yakafanana. Kana kumanikidzwa kwegasi kukawedzera, vhoriyamu yegasi inoderera kana zvinopesana kana kumanikidzwa kwegasi kukaderera, vhoriyamu yegasi inowedzera, saka kuwanda pakati pekumanikidzwa nevhoriyamu kunogara kwakafanana.
Girafu inotaura hukama huripo pakati pevhoriyamu nekumanikidzwa inotaridzika semufananidzo uri pazasi. Zvichibva pamhedzisiro yekuyedza, Robert Boyle akawana kuti huwandu hwegasi hunochinja zvisina kurongeka kuitira kuti mitsetse iri mugirafu iite seyakakombama. Kumanikidzwa kunoratidzwa pagirafu kumanikidzwa kwakakwana.
Mutemo waCharles
Makore zana mushure mekunge Robert Boyle awana hukama huripo pakati pehuwandu nekumanikidzwa, musayendisiti wekuFrance ainzi Jacques Charles (1746-1823) akaongorora hukama huripo pakati pekupisa nehuwandu hwegasi. Zvichibva pamhedzisiro yekuyedza, akawana kuti kana kumanikidzwa kwegasi kuchigara kuripo, ipapo kana tembiricha yegasi ikawedzera, huwandu hwegasi hunowedzerawo. Kusiyana neizvi, kana tembiricha yegasi ikadzikira, huwandu hwegasi hunodzikirawo.
Kuchinja kwehuwandu hwegasi nekuda kwekuchinja kwetembiricha kunoitika nguva nenguva kuitira kuti mitsara iri pagirafu iyi iite seyakatwasuka. Kana mitsara iri pagirafu ikaratidzwa kusvika tembiricha yadzikira, ipapo mutsetse uchacheka axis yakatenderedza -273 oC.
Zvichibva pakuedza kwakawanda kwakaitwa, zvakaonekwa kuti kunyangwe hukuru hwekuchinja kwehuwandu hwegasi rega rega huchisiyana,
Kana mitsetse iri pachati yeVT yadhonzwa kusvika patembiricha yakaderera, mutsetse wacho unogara uchicheka axis yakatenderedza -273 oC. Tinogona kutaura kuti kana gasi rakatonhodzwa kusvika -273 oC ipapo huwandu hwegasi = 0. Kana gasi ratonhodzwa zvakare kusvika tembiricha yave pasi pe -273 oC ipapo huwandu hwegasi huchava negative, chimwe chinhu chisingagoneke.
Saka -273 oC ndiyo tembiricha yakaderera zvikuru inogona kuwanikwa. Nekuti mutsetse uyu unoyambuka axis yakatenderedza -273 oC zvichienderana nechibvumirano, zvakaonekwa kuti tembiricha yakaderera inogona kuwanikwa ndeye -273.15 oC. -273.15 oC inonzi tembiricha yezero chaiyo uye inoshandiswa sechiyero chakazara, inozivikanwawo seKelvin scale. Kelvin izita raIshe Kelvin (1824-1907), nyanzvi yefizikisi yekuBritain. Pachiyero ichi, tembiricha inoratidzwa muKelvin (K), kwete Kelvin (oK) madhigirii. Daro riri pakati pemadhigirii rakafanana neriri muchiyero checentigrade. 0 K = -273.15 oC uye 273.15 K = 0 oC.
Tembiricha iri pachikero cheCelsius inogona kushandurwa kuita chikero cheKelvin nekuwedzera 273.15, tembiricha iri pachikero cheKelvin inogona kushandurwa kuita chikero cheCelsius nekuderedza 273.15. Masvomhu:
T (K) = T (oC) + 273.15
T (oC) = T (K) – 273.15
T = Tembiricha
K = Kelvin
C = Celsius
Kana tembiricha ichienzaniswa nechikero cheKelvin, chati iri pamusoro ichataridzika semufananidzo uri pazasi.
Zvichibva pagirafu iyi, zvinogona kugumiswa kuti pakumanikidzwa kwakatarwa, huwandu hwegasi hunogara hwakaenzana zvakananga nekupisa kwegasi. Kana tembiricha yakakwana yegasi ikawedzera, huwandu hwegasi hunowedzerawo, pane zvinopesana, kana tembiricha yakakwana yegasi ikaderera, huwandu hwegasi hunodererawo. Hukama uhwu hunozivikanwa semutemo waCharles. Pamasvomhu:
Vhoriyamu α Tembiricha → Kumanikidzwa nguva dzose
V α T → P isingachinji
Zvinorehwa ne equation 1 ndezvekumanikidzwa kwakasimba (P) kana tembiricha yakakwana (T) ikachinja, vhoriyamu (V) yegesi inotendererawo kuitira kuti chiyero chiri pakati petembiricha yakakwana nevhoriyamu chigare chakasimba. Kana tembiricha yakakwana yegesi ikawedzera, vhoriyamu yegesi inowedzerawo kana kuti zvimwewo kana tembiricha yakakwana yegesi ikadzikira.
huwandu hwegasi hunodererawo, saka chiyero chiri pakati pekupisa nehuwandu chinogara chakafanana. Tembiricha yakakwana yegasi itembiricha yegasi, iyo inotaurwa pachikero cheKelvin. Kana tembiricha ichiri muchikero cheCelsius, tanga wachinja kuita chikero cheKelvin.
Mutemo weGay-Lussac
Joseph Gay-Lussac (1778-1850) akaedza ndokuona kuti kana huwandu hwegasi hwakaiswa husingachinji, kana kumanikidzwa kwegasi kuchiwedzera, tembiricha yakakwana yegasi inowedzera. Saizvozvowo, kana kumanikidzwa kwegasi kukadzikira, tembiricha yakakwana yegasi inodzikira. Pahuwandu husingachinji, kumanikidzwa kwegasi kunoenderana zvakananga netembiricha yakakwana yegasi. Hukama uhwu hunonzi Gay-Lussac Law. Masvomhu:
Kumanikidzwa α Tembiricha → Vhoriyamu inogara iripo
P α T → V haichinji
Zvinorehwa ne equation 1 ndezvekuti pa constant volume (V) kana pressure (P) yegesi ikachinja, absolute temperature (T) yegesi inochinjawo zvekuti chiyero chiri pakati pe pressure ne absolute temperature chinoramba chiripo. Nemamwe mashoko, kana pressure yegesi ikawedzera, absolute temperature yegesi inowedzerawo kana kuti vice versa yegesi ikadzikira,
tembiricha yakakwana yegesi inodererawo, zvekuti chiyero chiri pakati pekumanikidzwa netembiricha chinogara chakafanana.
Tembiricha yakakwana yegasi itembiricha yegasi, iyo inotaurwa pachikero cheKelvin. Kana tembiricha ichiri muchikero cheCelsius, saka tanga wachinja kuita chikero cheKelvin.
Ndokumbirawo mucherechedze kuti mutemo waBoyle, mutemo waCharles, nemutemo waGay-Lussac zvinopa mhinduro dzakarurama kana kumanikidzwa uye huwandu hwegasi husina kunyanya kukosha. Uyezve, mitemo mitatu iyi inoshandawo chete kugasi rine tembiricha isiri pedyo nekufashaira.
Zvichibva pane izvi, zvinogona kugumiswa kuti mutemo waBoyle, mutemo waCharles, nemutemo waGay-Lussac hazvigone kushandiswa kune ese mamiriro egasi. Nekuti hazvigone kureva ese mamiriro egasi chaiwo, tinoda pfungwa yeIdeal Gas. Iri gasi rakanaka haripo muhupenyu hwezuva nezuva. Gasi rakanaka ingori muenzaniso wakanaka, wakafanana nepfungwa yakanaka yakasimba uye inoyerera. Saka, tinofunga kuti mitemo mitatu yegasi iri pamusoro inoshanda mune ese mamiriro egasi akanaka.
Mukugadzirisa matambudziko emutemo wegesi, tembiricha inofanira kutaurwa pachikero cheKelvin. Kana kumanikidzwa kwegesi kuchiri muchimiro chekuyera kumanikidzwa, chinja kutanga kuita kumanikidzwa kwakazara. Kumanikidzwa kwakazara = kumanikidzwa kwemhepo + kumanikidzwa kwekuyera
