Muayyan hajm - Specific volume

Yilda termodinamika, o'ziga xos hajm moddaning (belgisi: ${ displaystyle nu}$ ) an ichki xususiyat moddaning nisbati sifatida tavsiflangan moddaning hajmi (V) ga massa (m). Bu o'zaro bog'liqdir zichlik ( ${ displaystyle rho}$ ):

{ displaystyle nu = { frac {V} {m}} = rho ^ {- 1}}

Muayyan hajm ma'lum bir moddaning bir kilogrammini egallagan kubometr soni sifatida aniqlanadi. Standart birlik kilogramm uchun kubometrdir ${ displaystyle left ({ text {m}} ^ {3} / { text {kg}} right)}$ , lekin boshqa birliklarga kiradi ${ displaystyle { frac {{ text {m}} ^ {3}} { text {kg}}}}$ , ${ displaystyle { frac {{ text {ft}} ^ {3}} { text {lb}}}}$ , ${ displaystyle { frac {{ text {ft}} ^ {3}} { text {slug}}}}$ , yoki ${ displaystyle { frac { text {mL}} { text {g}}}}$ .^[1]

An uchun hajm ideal gaz bilan bog'liq gaz doimiysi (R) va gaz harorat (T), bosim (P) va molyar massa (M) ko'rsatilganidek:

Beri ${ displaystyle PV = {nRT}}$ va ${ displaystyle n = { frac {m} {M}}}$

{ displaystyle nu = { frac {V} {m}} = { frac {RT} {PM}}}

Ilovalar

Muayyan hajm odatda quyidagilarga qo'llaniladi:

Kislorod gazining ma'lum miqdordagi atomlarini o'z ichiga olgan o'zgaruvchan hajmli, havo o'tkazmaydigan kamerani tasavvur qiling. Quyidagi to'rtta misolni ko'rib chiqing:

Agar gazni ichkariga yoki tashqariga chiqarmasdan xona kichraytirilsa, zichlik oshadi va o'ziga xos hajm kamayadi.
Agar kamera gazni ichkariga yoki tashqariga chiqarmasdan kengaytirilsa, zichlik pasayadi va o'ziga xos hajm oshadi.
Agar kameraning kattaligi doimiy bo'lib qolsa va gazning yangi atomlari quyilsa, zichlik oshadi va solishtirma hajmi kamayadi.
Agar kameraning kattaligi doimiy bo'lib qolsa va ba'zi atomlar chiqarilsa, zichlik pasayadi va solishtirma hajm oshadi.

Muayyan hajm - bu ma'lum bir moddaning bir kilogrammini egallagan kubometr miqdori sifatida tavsiflangan materiallarning xususiyati. Standart birlik - bu kilogramm uchun kub metr (m.)³/ kg yoki m³·kg⁻¹).

Ba'zan o'ziga xos hajm bir gramm moddani egallagan kub santimetr soniga qarab ifodalanadi. Bunday holda, birlik gramm uchun kub santimetr (sm)³/ g yoki sm³· G⁻¹). M-ni aylantirish uchun³/ kg dan sm gacha³/ g, 1000 ga ko'paytiring; aksincha, 0,001 ga ko'paytiring.

Muayyan hajm zichlikka teskari proportsionaldir. Agar moddaning zichligi ikki barobar ko'paysa, uning o'ziga xos hajmi, xuddi shu asosiy birliklarda ifodalanganidek, yarmiga qisqartiriladi. Agar zichlik avvalgi qiymatining 1/10 qismiga tushib qolsa, xuddi shu tayanch birliklarda ifodalangan o'ziga xos hajm 10 baravar ko'payadi.

Gazlarning zichligi haroratning ozgina o'zgarishi bilan ham o'zgaradi, umuman siqilmaydigan deb hisoblangan suyuqlik va qattiq moddalarning zichligi juda oz o'zgaradi. Maxsus hajm - bu moddaning zichligiga teskari; shuning uchun gazlar bilan bog'liq vaziyatlarni hal qilishda ehtiyotkorlik bilan hisobga olinishi kerak. Haroratning ozgina o'zgarishi ma'lum hajmlarga sezilarli ta'sir ko'rsatadi.

Odam qonining o'rtacha zichligi 1060 kg / m³. Ushbu zichlikka mos keladigan solishtirma hajm 0,00094 m³/kg. E'tibor bering, qonning o'rtacha o'ziga xos hajmi suv bilan deyarli bir xil: 0,00100 m³/kg.^[2]

Amaliy misollar

Agar tenglama yordamida ideal gazning o'ta qizigan bug 'kabi o'ziga xos hajmini aniqlashga kirishilsa ${ displaystyle nu = { frac {RT} {P}}}$ bu erda bosim 2500 lbf / in², R 0,596, harorat 1960 Rankine. Bunday holda, o'ziga xos hajm 0,4672 dyuymga teng bo'ladi³/funt. Ammo, agar harorat 1160 Rankine ga o'zgartirilsa, o'ta qizdirilgan bug'ning solishtirma hajmi 0,2765 dyuymgacha o'zgargan bo'lar edi³/ lb, bu 59% umumiy o'zgarishdir.

Ikki yoki undan ortiq moddalarning ma'lum hajmlarini bilish ma'lum dasturlar uchun foydali ma'lumotlarni topishga imkon beradi. O'ziga xos hajmi 0,657 sm bo'lgan X moddasi uchun³/ g va o'ziga xos hajmi 0,374 sm bo'lgan Y moddasi³/ g, har bir moddaning zichligini solishtirma hajmning teskarisini olish orqali topish mumkin; shuning uchun X moddasi 1,522 g / sm zichlikka ega³ va Y moddasi 2,673 g / sm zichlikka ega³. Ushbu ma'lumot bilan har bir moddaning bir-biriga nisbatan o'ziga xos og'irliklarini topish mumkin. X moddasining Y ga nisbatan solishtirma og`irligi 0,569 ga teng, Y ning X ga nisbatan solishtirma og`irligi 1,756 ga teng. Shuning uchun X moddasi Y ga joylashtirilsa cho'kmaydi.^[3]

Umumiy o'ziga xos hajmlar jadvali

Quyidagi jadvalda foydali bo'lishi mumkin bo'lgan turli xil odatdagi moddalar uchun zichlik va o'ziga xos hajmlar ko'rsatilgan. Qiymatlar 0 ° C (273,15 K, 32 ° F) va 1 atm (101,325 kN / m) havo deb belgilangan standart harorat va bosimda qayd etildi.², 101,325 kPa, 14,7 psia, 0 psig, Hg da 30, 760 torr).^[4]

Moddaning nomi	Zichlik	Muayyan hajm
Moddaning nomi	(kg / m.)³)	(m³/kg)
Havo	1.225	0.816
Muz	916.7	0.00109
Suv (suyuqlik)	1000	0.00100
Tuzli suv	1030	0.00097
Merkuriy	13546	0.00007
R-22 *	3.66	0.273
Ammiak	0.769	1.30
Karbonat angidrid	1.977	0.506
Xlor	2.994	0.334
Vodorod	0.0899	11.12
Metan	0.717	1.39
Azot	1.25	0.799
Bug '*	0.804	1.24

* standart harorat va bosimda olinmagan qiymatlar

Adabiyotlar

^ Moran, Maykl. Muhandislik termodinamikasi asoslari. Vili. ISBN 978-0-470-49590-2.
^ Silverthorn, Di. Inson fiziologiyasi. Pearson. ISBN 978-0-321-55980-7.
^ Uoker, Jerl. Fizika asoslari. Xeldiday. ISBN 978-0-470-04472-8.
^ "Muhandislik asboblari qutisi". Olingan 14 aprel, 2013.

[1] Moran, Maykl. Muhandislik termodinamikasi asoslari. Vili. ISBN 978-0-470-49590-2.

[2] Silverthorn, Di. Inson fiziologiyasi. Pearson. ISBN 978-0-321-55980-7.

[3] Uoker, Jerl. Fizika asoslari. Xeldiday. ISBN 978-0-470-04472-8.

[4] "Muhandislik asboblari qutisi". Olingan 14 aprel, 2013.

[1]

[2]

[3]

[4]

Mole tushunchalar
Doimiy	Avogadro doimiy Boltsman doimiy Gaz doimiy
Fizik kattaliklar	Ommaviy konsentratsiya Molyar konsentratsiyasi Mololat Massa Tovush Zichlik Mole fraktsiyasi Massa ulushi Moddaning miqdori Molyar massa Atom massasi Zarrachalar raqami Bosim Termodinamik harorat Molyar hajmi Muayyan hajm
Qonunlar	Charlz qonuni Boyl qonuni Gay-Lyussak qonuni Kombinatsiyalangan gaz qonuni Avogadro qonuni Ideal gaz qonuni