8. Qaz qanunların öyrənilməsi

8.1. Boyl-Mariott qanunu

İngilis alimi Boyl və fransız alimi Mariott tərəfindən müstəqil kəşf olunan qaz qanunu: sabit temperaturda verilmiş kütləli ideal qazın təzyiqi həcmi ilə tərs mütənasibdir.

8.1.1. Ağ ciyərlər necə hərəkət edir?

Diafraqma aşağı düşür – nəfəs çəkmə, yuxarı qalxır – nəfəs vermə. Ağ ciyərlərin modelini düzəldək və onların hərəkətinə fizik gözləri ilə baxaq.

·        Plastik şüşənin dibini kəsirik

·        Hava kürəciyini şüşənin içinə yerləşdirir və onu şüşənin boğazına keçiririk.

·        Şüşənin kəsilmiş hissəsini digər hava kürəciyindən plyonka ilə tarıma çəkirik (onu qayçı ilə kəsirik) və skoçla bərkidirik.

·        Plyonkanı dartırıq – kürəcik böyüyür, plyonkanın üzərinə basırıq – kürəcik kiçikləşir.

İzahat. Şüşənin içindəki havanın həcmi izolə olunmuşdur. Plyonkanın dartılması zamanı bu həcm artır, təzyiq azalır və atmosfer təzyiqindən az olur. Şüşənin içindəki kürəcik atmosfer təzyiqi ilə şişir. Plyonkaya basan zaman şüşədəki havanın həcmi azalır, təzyiq atmosfer təzyiqindən çox olur, kürəcik sıxılır. Bizim ağ ciyərlər də belə hərəkət edir. Rezin plyonka diafraqmanı, hava kürəciyi ağ ciyərləri imitasiya edir. Rezin plyonka-diafraqma aşağı düşür (dartınır) – nəfəs çəkmə, qalxır - nəfəs vermə.

8.1.2. Şüşədə kürəcik

·        Kürəciyi şüşənin içinə yerləşdiririk və onu boğaza çəkirlər.

·        Kürəciyi üfürməyə çalışaq.

Müşahidə. Kürəciyi şüşədə üfürləmək mümkün deyil!

İzahat. Kürəcik həcminin böyüməsi zamanı, şüşədə izolə olunmuş havanın həcmi sıxılır, təzyiq artır. Bunun öhdəsindən yalnız güclü ağ ciyərləri olan insan (müğənni, üzgüçü) gələ bilər.

·        Bizlə şüşədə dibə yaxın yerdə dəlik açırıq.

·        Bir daha kürəciyi üfürməyə çalışaq. Alınır!

·        Kürəcik üfürülənəndən sonra, barmaqla dəliyi bağlayırıq – kürəcik üfürülmüş qalır!

·        Plastik şüşənin dibini kəsirik və kürəciyi yenə üfürməyə çalışaq.

Müşahidə. O, əgər şüşənin daxili həcmi atmosferlə təmasdadırsa, yüngül üfürülür.

8.2. Qey-Lyussak qanunu

Qey-Lyussak tərəfindən kəşf olunan qaz qanunu iddia edir: sabit təzyiqdə verilmiş kütləli ideal qazın temperaturu neçə dəfə artarsa, həcmi də o qədər artar. 

8.2.1. Bankada kürəcik

·        Kürəciyi su borusu kranına geydiririk və ona suyu elə tökürük ki, kürəciyin ölçüsü su ilə bir qədər iki- və yaxud üçlitrlik bankanın boğazından çox olunsun. Kürəciyi etibarlı şəkildə bağlayırıq.

·        Bir kağız hissəsini yandırır və bankaya atırıq.

·        Kürəciyi bankanın boğazına qoyuruq.

Müşahidə. Od bankada sönür. Kürəcik bankaya çəkilir.

·        Boş bankaya çainikdən isti su təkürük.

·        Suyu tökür və dərhal su ilə kürəciyi bankanın boğazına qoyuruq.

Müşahidə. Kürəcik maraqlı bir halda bankaya çəkilir.

Qeyd. Bu təcrübə birincikindən ləng gedir.

İzahat. Birinci təcrübədə bankadakı havanı yanan kağız istilədir. Bankanın üzərinə kürəciyi qoyan zaman, o oksigenin yolunu kəsir, yanma bitir. İsti havanın sıxlığı soyuq havanın sıxlığından azdır. Bankadakı hava tez bir zamanda soyuyur, onun sıxlığı artır, həcmi azalır – kürəcik bankaya çəkilir.

İkinci təcrübədə isti su bankanı, banka isə havanı istilədir. Hava ilə dolmuş banka tez bir zamanda soyuyur, və ağır kürəcik içəriyə doğru çəkilir. Sınağı üfürülmüş kürəciklə aparmaq olar, lakin bu zaman o belə əlvan alınmır.

8.2.2. Buğlandırmada kürəcik

·        Kürəciyi orta ölçüyə qədər üfürür və boğazı düyünlə bağlayırıq.

·        Sapla kürəciyin ölçüsünü ölçürük və düyün-nişan edirik (sapı ehtiyatla götürürük).

·        Kürəciyi qaba qoyur və çaynikdən isti (qaynar) su ilə sulayırıq.

·        Kürəciyin yeni ölçüsünü sapla ölçürük. Nəticələri müqayisə etməliyik.

Müşahidə. Göz önündə kürəcik ölçülərdə böyüyür – bu həmçinin, sapla yoxlama ilə təsdiq olunur.

8.2.3. Kürəcik şaxtada

·        Kürəciyi üfürür və etibarlı şəkildə boğazı düyünlə bağlayırıq, lakin sapla yox (beləsi tez boşalır).

·        Sapla kürəcik çevrənin uzunluğunu ölçürük və düyün-nişanə edirik.

·        Hava kürəciyini bir neçə saatlıq soyuducuya yerləşdiririk (yaxşı olardı ki, buz kamerasına) və yaxud şaxtaya çıxarırıq.

·        Bir neçə saatdan sonra kürəciyin təcrübənin əvvəlində və sonunda ölçülərini müqayisə edirlər.

Müşahidə. Kürəcik şaxtada xeyli "arıqlayır" və "qocalır" (büzüşür).

8.3. Hava paradoksu

Bu təcrübə çoxlarını çaşdırır. İki eyni kürəcik lazım olacaq: uzunluğu 10-30 cm və diametri 15-20 cm borucuq (onun üzərinə kürəcik geydirilir).

·        Yüngülcə və EYNİ OLMAYARAQ kürəcikləri üfürürük.

·        Kürəcikləri borunun əks uclarına taxırıq. Bu zaman kürəciklərin boşalmaması üçün, onların başlıqlarını bururuq.

·        Başlıqları açırıq – kürəciklər öz aralarında boru vasitəsilə təmasda olur.

Müşahidə. Hava bir kürəcikdən o birisinə keçir. Lakin ... kiçik kürəcik böyüyü üfürür!

İzahat. Çoxları belə zənn edirlər ki, əgər böyük ölçülü kürəcikdə hava kütləsi çoxdursa, bu kürəcik boşalır və kiçik kürəciyi doldurur. Lakin belə mülahizə səhvdir. Müşahidə olunan hadisənin səbəbi kürəciyin daxilindəki təzyiqdir. Qazın təzyiqi səthin əyriliyindən, yəni sferanın radiusundan asılıdır: radius az olduqca, təzyiq çox olur. (Birləşən qabları xatırladaq – su, suyu az olan qabdan keçmir, o qabdan keçir ki, onu  təzyiqi çoxdur). Bundan başqa, hamı bilir ki, kürəciyi doldurmaq necə çətindir, lakin "ölü" nöqtəni keçəndən sonra, onu sonradan doldurmaq asandır. Deməli rezinin elastikliyi də kiçik rol oynamır.

Qeyd. Belə bir nəticəni də müşahidə etmək olar: kiçik kürəcik böyük kürəciyi boşaltmaq və doldurmaq "istəmir". Ola bilsin ki, bu halda rezinin elastikliyi aparıcı rola malikdir. Borucuğu özünüzdə nazik kartondan düzəldə bilərsiniz. Əsas odur ki, o hermetik olsun.