Real gazlar. Bug’lanish va kondensatsiya Reja: Real gazlar va uning holat tenglamasi

Moddalarning sovush yoki siqilish natijasida bug`ning suyuqlik yoki qattiq jism holatiga o`tishiga kondensatsiya deyiladi.
Suyuqlikni bug`latish uchun qancha issiqlik miqdori sarflangan bo`lsa, kondensatsiyalanganda ham shuncha energiya ajralib chiqadi. Har ikkala jarayon ham modda va atrof muhit o`rtasida energiya almashuvining natijasidir.
Sovush natijasida bug` molekulalarining energiyalari kamayadi va birikib tomchilar hosil qilib suyuqlikka qaytib tushishadi. Yomgir, qor, shudring va qirovlar suv bug`larining tabiatda kondensatsiyalanishining natijasidir.
Suyuqlikdan bug`lanayotgan molekulalarning soni ortib boradi. Bug` molekulalarining soni ortishi bilan kondensatsiyalanadigan molekulalar soni ham ko`payadi. Ma’lum bir paytda bug`lanayotgan va kondensatsiyalanayotgan molekulalar soni tenglashadi. Bunday holatga bug` va suyuqliqning dinamik muvozanat holati deyiladi. Suyuqlik bilan dinamik muvozanatda bo`lgan bug`ga to`yingan bug` deyiladi. O`zgarmas temperaturada suyuqlik ustidagi bug` molekulalarining soni ortib borishi bilan bug` bosimi ham ortib boradi. Bug` to`yinganda bosim ham o`zining eng katta qiymatiga erishadi.
3 . T=const real gaz yani Van-der-Vaals izotermalari (1-chizma) Izotermalardan birida faqat bitta egilish nuqtasi (k) mavjud. Bu izoterma
T=const
Kritik izotermaning burilish nuqtasiga kritik nuqta K, undagi temperaturaga T kritik temperatura, bosimga P kritik bosim, hajmiga V kritik hajm deyiladi.(P V , ) parametrli holatga esa kritik holat deyiladi. Kritik temperaturadan yuqori temperaturadagi (T>T ) izoterma ideal gaz izotermasiga o`xshaydi. Kritik temperaturadan past temperaturadan izotermalar (T ) esa to’lqinsimon qismlarga ega. Agar barcha izotermalardagi to`lqinlarning eng chekka nuqtalarini tutashtirib chiqsak qung`iroqqa o`xshash chiziq hosil bo`ladi (2- chizma). Bu chiziq va kritik izoterma- P, V diagrammani uch qismga bo`ladi: Qo`ng`iroqsimon chiziq ostida ikki xil suyuqlik va to`yingan bug` holati yotadi. Chap tomonda suyuq holat, o`ng tomonda esa bug` holati yotadi. Buning gaz holatidan farqi shundaki, u siqilganda suyuqlikka aylanadi. Kritik temperaturadan yuqori temperaturadagi gaz esa hech qanday bosimda ham suyuqlikka aylanmaydi.
Temperatura ortishi bilan to`yingan bug`ning zichligi ortib boradi, suyuqlikning zichligi esa kengayishi natijasida kamayib boradi. Temperatura ko`tarilgan sari bu zichliklarning qiymatlari bir-biriga yaqinlashadi va ma’lum bir temperaturada tenglashishadi. Boshqacha aytganda suyuqlik va bug` orasidagi farq yo’qoladi. Suyuqlikning bunday holatiga kritik holat, temperaturaga esa kritik temperatura deyiladi. Yuqorida aytilganidek kritik holat kritik parametrlar P V bilan xarakterlanadi. Har bir suyuqlik uchun kritik temperaturaning qiymatlari turlicha bo`ladi. Masalan geliy uchun T =5K, suv uchun T
Qizdirilgan bug` va undan texnikada foydalanish. Bir xil bosimda o`zining to`yinish temperaturasidan yuqori temperaturaga ega bo`lgan bug`ga qizdirilgan bug` deyiladi.
Qizdirilgan bug` issiqlik dvigatellari‚ trubinalarida ishchi jism bo`lib hizmat qiladi.
Ma’lumki yoqilg`ining ichki energiyasidan unumli foydalanishning samarali usullaridan biri uni bug`ning energiyasiga aylantirishdir. Bug` kengayib ish bajaradi va sovuydi. Uning ichki energiyasi harakatlanayotgan porshenning yoki aylanayotgan trubinaning mexanik energiyasiga aylanadi. Qozonda hosil qilingan qizdirilgan bug` turbinalarga yuboriladi. Qizdirilgan bug`ning temperaturasi shu qadar yuqoriki bunday turbinalarning F.I.K. 40 % dan yuqori bo`ladi.
Turbinada ish bajargandan keyin ham bug` yuqori temperaturaga va katta energiyaga zaxirasiga ega bo`ladi va isitish sistemalarida foydalaniladi.
Suv bug`ining energiyasidan issiqlik elektrostantsiyalarining bug` turbinalarida, issiqlik mashinalarida va oziq-ovqat ishlab chiqarish sanoatida keng foydalaniladi.
Gazning suyuqlik holatiga o`tishiga gazning suyulishi deyiladi. Xlor, karbonat angidrid, ammiak kabi gazlar oson suyultirilgan bo`lsada, kislorod, azot, vodorod, geliy kabi gazlarni suyultirish yo`lida qilingan urinishlar uzoq vaqtlargacha muvaffakiyatsizlikka uchrab keldi. Kislorod va azot gazlari umuman suyuq holatda bo’lolmaydi degan fikrlar ham paydo bo`ldi. Ammo bu urinishlarning muvaffaqiyatsizlikka uchraganligining sababini birinchi bo`lib D.I. Mendeleev tushuntirib berdi. Gazning temperaturasi kritik temperaturadan past, bosimi esa kritik bosimdan yuqori bo`lsagina uni suyultirish mumkin. Kritik temperatura ancha yuqori bulgan gazlarni suyultirish uchun oldin gaz qisiladi, so`ngra esa sovitiladi. Shu yo`l bilan suyuq xlor (T =415,15 K) , ammiak (T =405,55K) lar olinadi.

Suyuq kislorod (T =154,45K) , azot (T =126,05K ), vodorod (T =33,25K) va geliy (T =5,25K ) larni olish uchun esa - detander deb nomlanuvchi maxsus qurilmadan foydalaniladi. Detandyerda gazning temperaturasini pasaytirishning yuqorida keltirilgan har ikkala usuli ham qo`llaniladi.Reaktiv tipdagi eng takomil turbodetander akademik P.L.Kapitsa tomonidan yaratilgan.Bu qurilmada, siqilgan gaz trubinani aylantiradi va bir vaqtning o`zida kengayadi, ya’ni ham tashqi kuchlarga qarshi, ham molekulalararo tortishish kuchlariga qarshi ish bajaradi.Bunda gaz kuchli soviydi va kondensatsiyalanadi.

Suyuq havoning olinishi texnika taraqqiyoti uchun muhim ahamiyatga ega.Uning tarkibida kislorodning kupligi yonish jarayoniga katta yordam beradi.Suyuq havo shimdirilgan ko`mir kukunining portlash kuchi dinamitnikidan qolishmaydi.Suyuq havo strotosferaga uchadigan samolyotlarning yoqilg`i aralashmasini boyitish,domna pechlaridagi jarayonlarni tezlatish va hokozolarga ishlatiladi.

Xulosalar: Normal sharoitda 1m³ gazda 2,68 10²⁵ ta molekula mavjud bo`lib taxminan 10<sup>-4</sup>m<sup>3</sup> hajmni egallaydi Moddaning bug` (gaz) holatiga o`tishiga bug`lanish deyiladi. Nafaqat suyuqliklar‚ balki qattiq jismlar ham bug`lanadi. Qattiq jismlarning bug`lanishiga sublimatsiya deyiladi. Moddalarning sovush yoki siqilish natijasida bug`ning suyuqlik yoki qattiq jism holatiga o`tishiga kondensatsiya deyiladi.