Специфична запремина воде, ваздуха, паре, азота и идеалног гаса

Тхе специфичну запремину то је карактеристика интензивног својства сваког елемента или материјала. Математички је дефинисан као однос између запремине коју заузима одређена количина материје (килограм или грам); другим речима, то је реципрочна густина.

Густина показује колико 1 мЛ материје тежи (течна, чврста, гасовита, или хомогена или хетерогена смеша), док се специфична запремина односи на запремину која заузима 1 г (или 1 кг). Према томе, знајући густину супстанце, довољно је израчунати реципрочност да би се одредила његова специфична запремина.

На шта се односи реч "специфично"? Када се каже да је било које својство специфично, то значи да је изражено као функција масе, што омогућава њену трансформацију из екстензивног својства (које зависи од масе) на интензивно својство (континуирано у свим тачкама система)..

Јединице у којима се специфична запремина обично изражава су (м³/ Кг) или (цм³/ г). Међутим, иако ово својство не зависи од масе, оно зависи од других варијабли, као што су температурни или притисни инциденти на супстанцу. Ово доводи до тога да грам супстанце заузима више волумена на вишим температурама.

Индек

• 1 Ватер
• 2 Из ваздуха
• 3 Стеам
• 4 Душика
• 5 Идеалног гаса
• 6 Референце

Из воде

На првој слици можете видети кап воде која ће да се меша са површином течности. Јер, наравно, то је супстанца, маса заузима волумен као и сваки други. Ова макроскопска запремина је производ запремине и интеракција њених молекула.

Молекул воде има хемијску формулу Х₂Или, са молекулском масом од око 18 г / мол. Густине које она представља такође зависе од температуре, а на макро скалама се сматра да је расподела његових молекула што је могуће више хомогена..

Са вредностима густине р на температури Т, за израчунавање специфичне запремине течне воде довољно је применити следећу формулу:

в = (1 / р)

Израчунава се експериментално одређивањем густине воде помоћу пикнометра и затим извршавањем математичког прорачуна. Пошто су молекули сваке супстанце различити један од другог, тако ће и резултирајући специфични волумен.

Ако је густина воде у широком распону температура 0,997 кг / м³, његова специфична запремина је 1.003 м³/ кг.

Из ваздуха

Ваздух је хомогена гасовита смеша, састављена углавном од азота (78%), затим кисеоника (21%) и на крају других гасова Земљине атмосфере. Његова густина је макроскопска експресија све те мешавине молекула, који не делују ефикасно и пропагирају се у свим правцима.

Пошто се претпоставља да је супстанца непрекидна, њено ширење у контејнеру не мења њен састав. Опет, мерењем густине при описаним условима температуре и притиска, може се одредити која запремина заузима 1 г ваздуха.

Пошто је специфична запремина 1 / ρ, а њена р је мања од воде, тада је њена специфична запремина већа.

Објашњење ове чињенице заснива се на молекуларним интеракцијама интеракција воде и ваздуха; потоњи, чак иу случају влаге, не кондензира ако није изложен врло ниским температурама и високим притисцима.

Стеам

Под истим условима ће грам густине паре заузимати волумен већи од грама зрака? Ваздух је густији од воде у гасној фази, јер је то мешавина горе поменутих гасова, за разлику од молекула воде.

Како је специфична запремина инверзна густоће, један грам паре заузима више волумена (мање је густо) него један грам ваздуха..

Физичке особине паре као течности су неопходне у многим индустријским процесима: унутар измењивача топлоте, за повећање влажности, чисте машине, између осталог.

Постоји много варијабли које треба узети у обзир приликом руковања великим количинама паре у индустрији, посебно у погледу механике флуида..

Од азота

Као и остали гасови, њихова густина знатно зависи од притиска (за разлику од чврстих и течних) и од температуре. Према томе, вредности њихове специфичне запремине варирају у зависности од ових варијабли. Одавде се јавља потреба да се одреди њен специфичан обим да би се систем изразио у смислу интензивних својстава.

Без експерименталних вредности, кроз молекуларно размишљање, тешко је упоредити густину азота са густином других гасова. Молекул азота је линеаран (Н≡Н) и молекул воде је ангуларан.

Као "линија" заузима мање волумена него "боомеранг", Онда се може очекивати да је по дефиницији густине (м / В) азот гушћи од воде. Користећи густину од 1.2506 кг / м³, специфична запремина у условима у којима је ова вредност измерена је 0.7996 м³/ Кг; то је једноставно реципрочно (1 / р).

Идеалног гаса

Идеални гас је онај који се покорава једначини:

П = нРТ / В

Може се приметити да једначина не узима у обзир било коју варијаблу као структуру или молекуларни волумен; нити разматра како молекуле гаса ступају у интеракцију једна са другом у простору дефинисаном системом.

У ограниченом опсегу температура и притисака сви гасови се "понашају" једнако; из тог разлога ваља донекле претпоставити да они поштују једначину идеалних гасова. Тако се из ове једначине може одредити неколико својстава гасова, међу којима је и специфична запремина.

Да би се то очистило, потребно је изразити једнаџбу у смислу густоће варијабли: маса и волумен. Молови су представљени са н, а то су резултат поделе масе гаса његовом молекуларном масом (м / М)..

Имајући у једнаџби променљиву масу м, ако је подељена по запремини, може се добити густина; одавде је довољно очистити густину и онда "окренути" обе стране једначине. Тиме се коначно одређује специфична запремина.

Доња слика илуструје сваки од корака да се постигне коначни израз специфичне запремине идеалног гаса.

Референце

1. Википедиа. (2018). Специфична запремина. Такен фром: ен.википедиа.орг
2. Студи.цом. (21. август 2017.). Шта је специфична количина? - Дефиниција, формула и јединице преузете из: студи.цом
3. НАСА (05. мај 2015. године). Специфиц Волуме Преузето из: грц.наса.гов
4. Мицхаел Ј. Моран & Ховард Н. Схапиро. (2004). Основе техничке термодинамике. (2. издање). Уводник, страна 13.
5. Тема 1: Концепти термодинамике. [ПДФ] Преузето из: 4.тецнун.ес
6. ТЛВ. (2018). Главне апликације за пару. Такен фром: тлв.цом