Джоуля опыт

Опытным путем Ж. Гей-Люссак (1807 г.) и Дж. Джоуль (1844 г.) установили, что внутренняя энергия газов в идеальном состоянии не зависит от Р и объема при постоянной температуре. Опыт заключался в следующем. [c.40]

Опыт Джоуля—Томсона схематически заключается в следующем (рис. IV. 12). В трубке, изолированной в тепловом отношении, между медными сетками помещена пробка 1 из ваты. Слева и справа от пробки между поршнями [c.152]

Рис. 9.12. Опыт Джоуля Томсона.

Опыт Гей-Люссака—Джоуля заключается в следующем. Два баллона, соединенные трубкой с краном, погружены в ванну с водой, температура которой измеряется термометром. В одном из баллонов находится газ при некотором давлении р (кран закрыт), другой сосуд пустой (р=0). При открывании крана газ частично переходит из первого сосуда во второй и давления уравниваются, Температура воды в ванне при этом остается неизменной. Следовательно, теплота расширения газа равна нулю. Так как объем системы [c.52]

Процесс прохождения газа сквозь узкие отверстия, сопровождающийся резким понижением давления, называется дросселированием газа. Частным случаем дросселирования, проводимого в определенных условиях, является опыт Джоуля—Томсона. [c.153]

Как известно, каждое химическое превращение вещества сопровождается превращением энергии (опыт 27). Для сопоставления изменения энергии при различных реакциях в термодинамике используется понятие теплового эффекта, т. е. количество теплоты, которое выделяется или поглощается в химическом процессе при условии равенства начальной и конечной температуры. Тепловой эффект обычно относят к молю реагирующего вещества и выражают в джоулях (опыт 28). [c.76]

Действующих масс закон 103, 105, 110, 112, 114, 115, 128, 131 Джоуля опыт 37, 76 Динамическое состояние системы 12, [c.4]

Джоуль провел другой опыт. Он заменил воду в сосуде ртутью и получил то же значение механического эквивалента теплоты. [c.109]

По закону Джоуля — Ленца подведенное тепло равно А/У = = lut, где — продолжительность нагревания (200—300 с). При всех измерениях она должна быть одинаковой. Опыт состоит из измерения водяного числа калориметра и собственно теплоемкости исследуемой жидкости. Водяным числом Св называют теплоемкость всех частей калориметра без жидкости. [c.54]

Из (1.7.2) следует, что С имеет размерность энергии, деленной на температуру, и измеряется в джоулях на кельвин. И опыт, и теория говорят, что в общем случае теплоемкость зависит от температуры С — f (Т). Поэтому, кроме понятия средняя теплоемкость в температурном интервале , целесообразно ввести представление о так называемой истинной теплоемкости системы при температуре Т. По определению истинной теплоемкостью С называется предел отношения (1.7.2), когда разность температур стремится к нулю [c.24]

Величину (ди дУ)т в принципе можно измерить экспериментально. Такой опыт был поставлен Джоулем. Представим себе два сосуда, соединенные краном и погруженные в термически изолированный резервуар с перемешиваемой жидкостью. Эти сосуды составляют интересующую нас систему. Один сосуд наполнен газом под некоторым давлением, другой откачан. Когда кран открывают, газ устремляется из первого сосуда во второй. Джоуль нашел, что такое расширение газа не приводит к сколько-нибудь заметному изменению температуры жидкости в резервуаре, т. е. Й<7=0. При таком расширении никакая работа не совершается (с(г = 0) и поэтому (И/ = йд- -йх и=0. Поскольку температура постоянна, уравнение (1.30) переходит в уравнение [c.26]

С термохимической точки зрения очевидно, что этому опыту необходимо дать совсем другое толкование. В действительности растворился цинк, и выделенная при его растворении теплота равна 2529. Значит она относится к поправке, указанной атором, как И 25, и эго дает 5,68°. Опыт г-на Джоуля даже не учитывает общего количества выделившегося тепла, и не может его учесть, ибо его прибор не был рассчитан на такое количество тепла. [c.105]

Через границы нашей системы не передавалось беспорядочное движение. Система не получала и не отдавала теплоты. Опыт Джоуля протекал в первой его стадии в адиабатических условиях. Передача теплоты между нашей системой и источником теплоты была прервана в первой стадии опыта ( что легче сказать, чем выполнить [9]). Упорядоченное движение, переданное через границы системы в адиабатических условиях, преобразовалось внутри системы в другие формы движения. Это и повлекло за собой повышение температуры нашей системы. (Она состояла из воды, калориметрического сосуда и мешалки.) Читатели не скажут, что на первой адиабатической стадии опыта Джоуля повышение температуры вызвано превращением работы в теплоту. Такое утверждение было бы полностью лишено смысла. [c.122]

Подобный опыт провел (1845 г.) Джоуль [34]. Два металлических сосуда в установке Джоуля заменили два стеклянных баллона в установке Гей-Люссака. Источником теплоты служил водяной калориметр. В него Джоуль погрузил свою установку. Температура калориметра не изменилась после перепускания газа. Следовательно, система не получила и не отдала теплоты. Тогда, в согласии с опытом Гей-Люссака [c.135]

Опыт Джоуля повторил Реньо [35]. [c.135]

Уже давно установлено, что существует эквивалентность между работой и теплотой. Так, если мы повторим опыт Джоуля и измерим возрастание температуры данного количества воды, вызываемое вращением лопасти [c.27]

Опыт Гей-Люссака — Джоуля заключается в следующем. Два баллона, соединенные трубкой с краном, погружены в ванну с водой, температура которой измеряется термометром. В одном из баллонов находится газ при некотором давлении р (кран закрыт), другой сосуд пустой (р=0). При открывании крана газ частично переходит из первого сосуда во второй и давления уравниваются. Температура воды в ванне при этом остается неизменной. Следовательно, теплота расширения газа равна нулю. Так как объем системы из двух сосудов оставался постоянным, то и работа равна нулю (изохорный процесс). Следовательно, по первому закону термодинамики /з — 1=0, т. е. внутренняя энергия газа не изменяется при изменении его объема. Таким образом, внутренняя энергия газа при небольших давлениях не зависит от объема. [c.51]

Это простое обобщение является прямым результатом уже упомянутых опытов Джоуля, но константа пропорциональности J была гораздо точнее определена позднейшими исследователями. Она зависит только от выбора единиц для измерения Л и Q, а никоим образом не зависит от выбранной системы, от примененного механизма или от других причин. Для механической работы константа пропорциональности известна под названием. механического эквивалента теплоты . Можно также получить и. электрический эквивалент теплоты . Поскольку опыт показал, что имеется такая же эквивалентность между различными видами работы (например электрический эквивалент механической работы), мож откинуть ограничение относительно одинаковости рабочих эффектов, так как различные виды их легко взаимно превращаются (это обстоятельство учитывается при всех дальнейших рассуждениях). [c.86]

Средняя кинетическая энергия молекул зависит только от температуры, а не от объема или химической природы газа. Это было доказано экспериментально Гей-Люссаком, а затем и Джоулем следующим образом. Два сосуда — один, заполненный газом, а другой пустой — соединяют краном и погружают в калориметр. Когда открывают кран, газ проходит в пустой сосуд до тех пор, пока не уравняется давление. В калориметре не обнаруживается ни повышения, ни понижения температуры. Опыт дает одинаковые результаты для любого газа. [c.42]

Эффект Джоуля — Томсона. Согласно кинетической теории газов кинетическая энергия молекул идеального газа не зависит от объема. Если газ (например, воздух), находящийся в сосуде почти в идеальных условиях (при атмосферном давлении), может выходить из него в эвакуированный сосуд, то его температура не изменяется (см. опыт Гей-Люссака и Джоуля, описанный на стр. 42). [c.137]

Величина щщ для различных горючих систем может в соответствии с уравнением (2.2) изменяться в очень широком диапазоне от тысячных миллиджоуля у быстрогорящих газовых сред до сотен джоулей у наиболее медленногорящих, т. е. на 8—9 порядков. Как показывает опыт, для различных горючих систем множитель Ь [c.46]

Строго научный подход к проблеме изменения внутренней энергии (хотя и на основе неверных исходных представлений о вещественной природе теплоты) был осуществлен Гей-Люсса-ком (1807). Опыт по схеме, предлон<енной Гей-Люссаком, был впоследствии повторен Джоулем с более высокой степенью точности. Учитывая исключительно важную роль этого опытг в становлении и развитии термодинамики как науки, мы считаем целесообразным изложить его. [c.31]

Представим себе опыт ГейгЛюссака, проводимый таким образом, что оба баллона помещены в калориметр. Оказывается, что температура калориметрической жидкости при этом не изменится, так как баллоны в процессе опыта не выделяли и не поглощали теплоту, т. е. AQ=0. Кроме того, поскольку расширение газа происходит без преодоления внешней силы (расширение в пустоту), то никакая внешняя работа при расширении газа не производится. Аналогичные опыты, поставленные Джоулем в 1843 г. с реальными газами, дали кажущееся подтверждение этих выводов. [c.32]

Опыт Джоуля — Томсона (1852— 1862). Изучались изменения температуры газа, расширению которого препятствует пористая перегородка, создающая сильное сопротивление движению газа из одной полости в другую. Схематически опыт Джоуля — Томсона показан на рис. 12. Газ пропускали слева направо через пористую перегородку, которая обеспечивала постоянство давления по обе стороны от нее. Чрезвычайно медленное движение проталкиваемого газа позволяло пренебречь изменением его кинетической энергии. Давление слева поддерживалось постоянным и равным Р1, справа—постоянным и равным рц. При этом рп<р1. Газ, пройдя через перегородку, расширялся, в результате чего давление его уменьшалось от рт до ри. Если через перегородку прошел 1 моль газа, то объем газа в левой части уменьшается на VI, а его объем в правой части увеличивается на Уц. Очевидно, при этом в левой части производится работа Р1У1, а в правой —работа рпУп- Условимся в дальнейшем работу, производимую самой системой, считать положительной, а работу, совершаемую над системой, — отрицательной. [c.34]

Разделив обе части уравнения (1.4) на п, получим рУ=НТ, где V — объем одного моля газа. Уравнение (1.4) в общем случае имеет вид /(р, V, 7)—0. Оно связывает переменные, определяющие состояние системы, и называется уравнением состояния. В термодинамике оно рассматривается как основная опытная характеристика системы. Внутренняя энергия реального газа при постоянной температуре зависит от объема, т. е. (ди дУ)тфО. Это обусловлено тем, что при изменении объема газа изменяются расстояния между молекулами и, следовательно, меняется потенциальная энергия. В идеальном газе внутренняя энергия не зависит от объема, так как отсутствует взаимодействие между частицами, и в этом случае (д111дУ)т=( . В справедливости этого можно убедиться, рассмотрев опыт, проведенный Джоулем. [c.16]

Два сосуда, соединенные краном и погруженные в воду, составляют термически изолированную систему. В сосуде I на)содится идеальный (разреженный) газ, а из сосуда II газ практически полностью откачан (рис. 1.2). При открывании крана газ будет переходить в пустой сосуд до тех пор, пока ие установится равновесное давление. При этом, как показал опыт, температура всей системы не изменяется. Если же сосуд / содержит реальный газ, то при его расширении в пустоту наблюдается изменение температуры (обычно охлаждение), так как часть запаса внутренней энергии затрачивается на преодоление сил притяжения между молекулами (опыт Джоуля—Томпсона). [c.16]

Циркуляционный водород, количество которого определяется количеством необходимой флегмы, сжимается компрессором 1 до давления около 100 ат и охлаждается в группе последовательнс расположенных теплообменников 2. Охлаждение этого потока проводится помимо обратного потока холодного водорода на соответствующих температурных уровнях также жидким аммиаком, жидким азотом, кипящим при 80° К, и жидким азотом, кипящим при 64° К- Попутно этот поток водорода очищается от возможных небольших загрязнений азота в адсорбере 3 до остаточного содержания примесей 10 доли. Дальнейшее охлаждение сжатогс циркуляционного водорода происходит в змеевиках регенераторов 6, в теплообменнике 4 и в змеевике нижней колонны ректификационного аппарата 5, после чего он дросселируется как флегма в верхнюю колонну. Этот поток циркуляционного водорода служит одновременно для получения холода на уровне 65° К вследствие эффекта Джоуля-Томсона (см. гл. V). Как показал опыт работы на этой установке, при установившемся режиме для компенсации потерь на недорекуперацию в окружающую среду и для компенсации теплоты ортпо-пара-конверсии давление сжатия этого циркуляционного водорода фактически устанавливается равным 40 ат вместо 100—150 ат в период запуска. Из ректификационного аппарата 5 отводится готовый продукт, содержащий 4% НО, который направляется на дальнейшее концентрирование. Общая степень извлечения дейтерия составляет 85—90%. [c.96]

Если есть несколько разноречащих показаний и притом способ определения всех их для нас представляет одинаковую вероятность, то мы> брали среднее арифметическое из всех этих показаний. Много возражений могут представить на это, но нас убедили в принятии этого способа, с одной стороны, невозможность дать предпочтение одному данному перед другим, а с другой стороны, — опыт, показавший, что среднее число почти всегда очень близко к точному наблюдению, если оно известно. Так, например, удельный вес льда при 0° по новым наблюдениям Нлейфра и Юле Джоуля = 0,9184, а по наблюдениям Бруннера = 0,9180, среднее же из-12 известных мне [82] наблюдений есть 0,918. Удельный вес кислорода по точным опытам Реньо = 1,10564, а среднее из 12 известных мне наблюдений есть 1,1043 — число, гораздо более близкое к действительному, чем числа, найденные Берцелиусом и Дюлоном Дюлонгом , Вио и Араго. Среднее из 6 наблюдений удельного веса хлора есть 2,475, а опыты Гей-Люссака, едва ли впрочем вполне точные, дали 2,423. Среднее из 20 наблюдений удельного веса глинозема есть 3,95, а Г. Розе для рубина дает точное число 3,99. [c.572]

Опыт Джоуля представлял собой, в отличие от опыта Гирна, круговой процесс. Как и описанный раньше опыт Джоуля, он состоял из двух стадий с совершением работы над системой без отдачи теплоты и (после остановки мешалки) с отдачей теплоты системой без совершения работы. Джоуль, как и в первом опыте, осуществлял экспериментально только первую стадию. [c.110]

Работа, однако, является количественной мерой передачи не всякого движения, а обязательно упорядоченного. Примерами такого движения служат опускание грузов, приводящих в движение мешалку (первый опыт Джоуля), вращение вала машины, труш.егося о нажим Прони (опыт Гирна). Для работы электрического тока характерно упорядоченное перемещение заряженных частиц одного знака в определенном направлении, накладываемое на их хаотическое движение. [c.117]

Выяснению этого положения может помочь следующий пример. Предположим, что газ, заключенный под высоким давлением в цилиндр, расширяется и проходит через клапан в другой закрытый цилиндр с более низким давлением (опыт Джоуля). Если системой считать газ в обоих щзлиндрах, то никакой работы производиться не будет. Если же системой считать только газ в первом цилиндре до дроссельного клапана, то этот газ будет производить работу против внешних сил. [c.65]

Как было показано, энергия данной массы газа, подчиняющегося закону РУ уКТ, является функцией только температуры н не зависит от давления и объема. Отсюда если бы данной массе идеального газа, содержащейся при высоком давлении в одном сосуде, дали расшириться во второй эвакуированный сосуд, то полная энергия газа и, следовательно, его температура остались бы постоянными. Однако если в действительности провести такой опыт, то, как установили Джоуль и Томсон, имеет место изменение температуры — положительное или отрицательное. Условия, благоприятствующие проявлению большого отрицательного эффекта, используются для получения низких температур и для сжилгения газов. Быстрое расширение воздуха при комнатной температуре сопроволгдается понижением температуры. Сказанное относится таюке и к большинству газов при тех Н1е условиях. Здесь мы обсудим с термодинамической точки зрения условия понилчения или повышения температуры при адиабатическом сл атин. [c.11]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология