145
Cədvəl II. 4
Qazlar
Nisbi
sıxlığı
Qazlar
Nisbi
sıxlığı
Hava
Helium
Azot
Karbon qazı
Kükürd qazı
1,00
0,138
0,97
0,518
1,191
Metan
Etan
Propan
butan
0,55
1,038
1,52
2,0065
Deməli, qazın havaya görə nisbi sıxlığı:
.
97
,
28
q
M
d
Bundan
başqa, qazın normal şəraitdəki sıxlığı ρ
0
məlum
olduqda onun orta molekulyar kütləsini tapmaq olar:
M
q
= 22,41 ρ
0
.
Bəzi qazların nisbi sıxlığı haqqında məlumat II. 4 cədvəlində
verilmişdir. Qazın sıxlığı təzyiq və temperaturdan asılı olaraq dəyişir.
Qazların özlülüyü. Özlülük – qazın layda hərəkətini
xarakterizə edən mühüm kəmiyyətlərdən biridir. Qazın özlülüyü ilə
onun hal parametrləri arasındakı asılılıq çox mürəkkəbdir. Qazın
özlülüyünün müxtəlif təzyiq və temperaturlarda dəyişmə
qanunauyğunluqlarını izah etmək üçün qazların kinetik nəzəriyəsinin
bəzi müddəalarından istifadə edək. məlumdur ki, qazın özlülüyü
3
(II.
16)
ifadəsindən tapıla bilər. Burada ρ – qazın sıxlığı; υ – molekullarının
orta sürəti; λ – molekulların sərbəst yürüş yolunun orta uzunluğudur.
146
Şəkil II. 2
Düsturdan görünür ki, qazın özlülüyü təzyiq və temperaturdan
asılıdır. Təzyiq artdıqca qazın sıxlığı artır, molekulların
sərbəst yürüş
yolunun uzunluğu isə azalır (molekulların orta sürəti təqribən sabit
qalır). Deməli, (II. 16) ifadəsinə görə təzyiqin elə qiymətləri ola bilər
ki, qazın özlülüyü praktiki olaraq dəyişməsin. Temperatur artdıqca
qazın özlülüyü molekullarının orta sürətinin artması nəticəsində (bu
halda ρ və λ təxminən sabit olur) çoxalır.
Beləliklə, atmosfer təzyiqinə yaxın təzyiqlərdə qazın özlülüyü
təzyiqdən asılı olaraq dəyişmir və temperatur çoxaldıqca özlülük
artır. Eyni homoloji sıra üçün qazların özlülüyü onların molekulyar
kütləsi artdıqca azalır. Böyük təzyiqlərdə isə yuxarıda qeyd olunan
147
qanunauyğunluqlar pozulur. Belə ki, temperatur artdıqca qazların
özlülüyü,
mayelərdə olduğu kimi, azalır; böyük molekulyar kütləsi
olan qazların özlülüyü də böyük olur.
II. 2 şəklində metan, propan və metan-propan qarışığı üçün
özlülüklərin dəyişmə əyriləri göstərilmişdir (
a, b, v, q, ğ qaz
qarışığının sıxlıqlarının uyğun 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1,0 qiyməti üçün,
çıxarırmışdır).
Şəkil II. 3
Qazların tərkibində azotun miqdarı 5,0% - dən artıq olduqda,
onun qarışığın özlülüyünə təsirini nəzərə almaq lazımdır. Bu halda
qarışığın özlülüyü aşağıdakı ifadədən təyin edilə bilər:
μ = μ
a
y
a
+ (1 – y
a
) μ
y
,
burada μ
a
, μ
y
– azotun və qarışığın karbohidrogen hissəsinin
özlülüyüdür (μ
a
– nı II.3 çəklindən tapmaq olar).
Qazların istilik xassələri. Qazların istilik tutumu təzyiq və
temperaturdan asılıdır. Termodinamikada qazların istilik tutumu sabit
təzyiqdə c
p
və sabit həcmdə c
v
təyin edilir. Bu istilik tutumları
arasında aşağıdakı asılılıq məlumdur:
c
p
– c
v
= R
Bu,
Mayer tənliyi adlanır. Real qazların
istilik tutumu
təcrübədən tapılır. Müəyyən edilmişdir ki, real qazların istilik
tutumu, təzyiqdən asılı olaraq az dəyişir. Bunu praktiki olaraq nəzərə
almaq olar.
Çədvəl II. 5
148
Komponentlər
Istilik tutumu, k Coul/kq·K
c
p
c
V
Metan
Etan
Propan
Izobutan
n-Butan
Azot
Kükürd qazı
Hava
Karbon qazı
2,220
1,729
1,560
1,490
1,490
1,250
1,323
1,241
1,200
1,690
1,430
1,350
1,315
1,315
1,178
1,192
1,172
1,156
Cədvəl II. 6
T°C
0
100
200
500
c
V
,kCoul/kmol.dər
27,96
32,19
37,84
40,82
Qazların istilik tutumları haqqında məlumat II. 5 cədvəlində
verilmişdir.
Karbon qazının istilik tutumunun temperaturundan asılı olaraq
dəyişməsi II. 6 cədvəlində verilmişdir.
Temperatur artdıqca qazların sabit həcmdəki istilik tutumu
artır.
Qazların istilik xassələrindən biri də onların istilikkeçirmə λ
əmsalıdır. Qazların istilikkeçirmə əmsalı təzyiqdən az asılıdır. Buna
səbəb molekullarının sərbəst yürüş yolunun təzyiqlə tərs mütənasib
olmasıdır.