Air, Air, Wap, Nitrogen dan Gas Ideal Terperinci



The jumlah tertentu ia adalah ciri sifat yang intensif bagi setiap unsur atau bahan. Ia ditakrifkan secara matematik sebagai hubungan antara isipadu yang diduduki oleh sejumlah bahan (satu kilogram atau gram); dalam erti kata lain, ia adalah timbal ketumpatan.

Ketumpatan menunjukkan berapa banyak 1 mL bahan berat (cecair, pepejal, gas, atau campuran homogen atau heterogen), manakala jumlah tertentu merujuk kepada jumlah yang menduduki 1 g (atau 1 kg) daripadanya. Oleh itu, mengetahui kepadatan bahan, cukup untuk menghitung timbal balik untuk menentukan isipadu tertentu.

Untuk apa perkataan "khusus" merujuk? Apabila harta yang dikatakan apa-apa cara tertentu yang dinyatakan dari segi jisim, yang membolehkan pemprosesan harta yang banyak (yang bergantung kepada jisim) untuk intensif (berterusan di semua pintu dalam sistem).

Unit di mana volum tertentu biasanya dinyatakan ialah (m3/ Kg) atau (cm3/ g). Walau bagaimanapun, walaupun harta ini tidak bergantung kepada jisim, ia bergantung kepada pembolehubah lain, seperti suhu atau kejadian tekanan pada bahan tersebut. Ini menyebabkan gram bahan untuk menduduki lebih banyak jumlah pada suhu yang lebih tinggi.

Indeks

  • 1 Air
  • 2 Dari udara
  • 3 wap
  • 4 daripada nitrogen
  • 5 Daripada gas ideal
  • 6 Rujukan

Dari air

Dalam imej pertama anda dapat melihat setetes air untuk bercampur dengan permukaan cecair. Kerana, secara semulajadi, ia adalah bahan, jisimnya menduduki jilid seperti yang lain. Kelantangan makroskopik ini adalah hasil daripada jumlah dan interaksi molekulnya.

Molekul air mempunyai formula kimia H2Atau, dengan jisim molekul 18g / mol kira-kira. Kepadatan yang dibentangkan juga bergantung kepada suhu, dan pada makro, ia dianggap bahawa pengedaran molekulnya adalah seragam yang mungkin.

Dengan nilai ketumpatan ρ pada suhu T, untuk mengira isipadu tertentu air cair ia mencukupi untuk menggunakan formula berikut:

v = (1 / ρ)

Ia dikira secara percubaan untuk menentukan ketumpatan air melalui pyknometer dan kemudian melakukan pengiraan matematik. Kerana molekul setiap bahan berbeza dari satu sama lain, begitu pula dengan jumlah tertentu yang dihasilkan.

Sekiranya ketumpatan air ke atas pelbagai suhu ialah 0.997 kg / m3, kelantangannya ialah 1,003 m3/ kg.

Dari udara

Air ialah gas campuran homogen terutamanya terdiri daripada nitrogen (78%), diikuti oleh oksigen (21%) dan akhirnya oleh gas-gas lain di atmosfera bumi. Ketumpatannya adalah ungkapan makroskopik semua campuran molekul, yang tidak berinteraksi secara efisien dan menyebarkan ke semua arah.

Kerana diandaikan bahawa bahan itu berterusan, penyebarannya dalam bekas tidak mengubah komposisinya. Sekali lagi, dengan mengukur ketumpatan pada keadaan dan tekanan suhu yang digambarkan, dapat ditentukan jumlah yang menduduki 1 g udara.

Oleh kerana isipadu spesifik adalah 1 / ρ, dan ρnya lebih kecil daripada air, maka jumlah spesifiknya lebih besar.

Penjelasan fakta ini adalah berdasarkan kepada interaksi molekul air berbanding interaksi udara; yang terakhir, walaupun dalam hal kelembapan, tidak terkondensasi kecuali tertakluk kepada suhu yang sangat sejuk dan tekanan tinggi.

Wap

Di bawah keadaan yang sama akan gram wap menduduki jumlah lebih besar daripada gram udara? Udara lebih padat daripada air dalam fasa gas, kerana ia adalah campuran gas yang disebutkan di atas, tidak seperti molekul air.

Oleh kerana isipadu spesifik adalah kebalikan kepadatan, satu gram wap menduduki lebih banyak jumlah (kurang padat) daripada satu gram udara.

Sifat-sifat fizikal wap sebagai bendalir sangat diperlukan dalam banyak proses perindustrian: di dalam penukar haba, untuk meningkatkan kelembapan, mesin bersih, antara lain.

Terdapat banyak pemboleh ubah yang perlu dipertimbangkan apabila mengendalikan banyak stim dalam industri, terutamanya mengenai mekanik cecair..

Daripada nitrogen

Seperti sisa gas, ketumpatan mereka sangat bergantung pada tekanan (berbanding dengan pepejal dan cecair) dan pada suhu. Oleh itu, nilai bagi volum tertentu berbeza mengikut pembolehubah ini. Dari sini muncul keperluan untuk menentukan jumlah spesifiknya untuk menyatakan sistem dari segi sifat intensif.

Tanpa nilai eksperimen, melalui penalaran molekul, sukar untuk membandingkan ketumpatan nitrogen dengan gas lain. Molekul nitrogen adalah linear (N≡N) dan molekul air adalah sudut.

Sebagai "baris" menduduki kurang jumlah daripada "boomerang", Maka boleh diharapkan bahawa dengan definisi kepadatan (m / V) nitrogen lebih padat daripada air. Menggunakan ketumpatan 1.2506 Kg / m3, jumlah spesifik pada keadaan di mana nilai ini diukur ialah 0.7996 m3/ Kg; ia adalah sekadar timbal balik (1 / ρ).

Daripada gas yang ideal

Gas ideal adalah salah satu yang mematuhi persamaan:

P = nRT / V

Ia dapat diperhatikan bahawa persamaan tidak menganggap pemboleh ubah sebagai struktur atau isipadu molekul; juga tidak menganggap bagaimana molekul gas berinteraksi dengan satu sama lain dalam ruang yang ditentukan oleh sistem.

Dalam pelbagai suhu dan tekanan yang terhad, semua gas "berkelakuan" sama; kerana sebab ini adalah sah untuk beberapa tahap untuk mengandaikan bahawa mereka mematuhi persamaan gas ideal. Oleh itu, dari persamaan ini beberapa sifat gas dapat ditentukan, diantaranya jumlah spesifik.

Untuk membersihkannya, adalah perlu untuk menyatakan persamaan dari segi pemboleh ubah kepadatan: jisim dan isipadu. Mol adalah diwakili oleh n, dan ini adalah hasil membahagikan jisim gas dengan jisim molekulnya (m / M).

Mempunyai jisim berubah-ubah dalam persamaan, jika dibahagikan dengan isipadu, kepadatan dapat diperoleh; dari sini ia cukup untuk membersihkan kepadatan dan kemudian "flip" kedua-dua belah persamaan. Dengan melakukan ini, jumlah spesifik akhirnya ditentukan.

Imej yang lebih rendah menggambarkan setiap langkah untuk mencapai ungkapan akhir isipadu tertentu gas ideal.

Rujukan

  1. Wikipedia. (2018). Jumlah spesifik. Diambil dari: en.wikipedia.org
  2. Study.com. (21 Ogos 2017). Apakah Volum Spesifik? - Definisi, Formula & Unit Diambil dari: study.com
  3. NASA (05 Mei 2015). Jilid Khusus Diambil dari: grc.nasa.gov
  4. Michael J. Moran & Howard N. Shapiro. (2004). Asas termodinamik teknikal. (Edisi ke-2). Editorial Reverté, halaman 13.
  5. Topik 1: Konsep termodinamik. [PDF] Diambil dari: 4.tecnun.es
  6. TLV. (2018). Aplikasi Utama untuk Steam. Diambil dari: tlv.com