Bosim — birlik yuzaga ta’sir etuvchi kuchning o‘lchovidir. Zichlik esa ma’lum bir moddaning qanchalik zich joylashganini ifodalaydi, ya’ni u modda massasining uning hajmiga nisbatidir. Bosim va zichlik o‘rtasidagi bog‘lanish to‘g‘ri bog‘lanishdir. Bosimdagi o‘zgarish zichlikdagi o‘zgarishda aks etadi va aksincha.
Bosim va zichlik
Ideal gazlar va suyuqliklar uchun bosim hamda zichlik orasidagi bog‘lanish matematik tarzda quyidagicha yoziladi:
| Formula | Atamalar | SI birliklari | |
| Ideal gaz uchun | P — ideal gazning bosimi | paskal yoki Pa | |
| R — universal gaz doimiysi | R = 8.31 J/mole/K0 | ||
| T — ideal gazning harorati | Kelvin yoki K0 | ||
| ideal gazning zichligidir. | Kg/m3 | ||
| Suyuqliklar uchun | P — suyuqlikning bosimi | paskal yoki Pa yoki bar | |
| suyuqlikning zichligidir | lbm/ft3 | ||
| V — hajm | ft3 | ||
| A — yuza | ft2 | ||
| m — massa | lbm | ||
| g — gravitatsiya tufayli yuzaga keladigan tezlanish | ft/sec2 | ||
| gc — gravitatsion doimiy | 32.17lbm-ft/lbf-sec2 |
Bosim va zichlik o‘rtasidagi bog‘lanish
Bosim va zichlik orasidagi bog‘lanish to‘g‘ri bog‘lanishdir. Ya’ni, bosim zichlikka to‘g‘ri proportsional. Bu degani:
- Bosim oshsa, zichlik ham oshadi.
- Bosim kamayganda, zichlik ham kamayadi.
- Zichlik oshsa, bosim ham oshadi.
- Zichlik kamayganda, bosim ham kamayadi.
Bosim va zichlik tenglamasi
Bosim va zichlik tenglamalarini keltirib chiqarish ushbu tushunchani anglashda juda muhimdir. Quyida ideal gaz hamda suyuqliklar uchun bosim va zichlik o‘rtasidagi bog‘lanishning keltirib chiqarilishi berilgan.
Ideal gazning holat tenglamasi
Termodinamikada bosim va zichlik orasidagi bog‘lanish ideal gazlar uchun holat tenglamasi orqali ifodalanadi. Quyidagi kattaliklarga ega bo‘lgan ideal gazni ko‘rib chiqamiz:
- Bosim P
- Hajm V
- Zichlik ρ
- Harorat T
- Universal gaz doimiysi R
- Mol soni n
Boyl qonuni hamda Sharl va Gey-Lyussak qonunini qo‘llab, quyidagini olamiz:
- Boyl qonuni: Berilgan massa uchun, harorat o‘zgarmas bo‘lganda, bosim bilan hajm ko‘paytmasi o‘zgarmas bo‘ladi. PV = C1
- Sharl va Gey-Lyussak qonuni: Berilgan massa uchun, bosim o‘zgarmas bo‘lganda, hajm haroratga to‘g‘ri proportsional bo‘ladi. V = C2T
Ikkalasini birlashtirsak, quyidagini olamiz:
Solishtirma hajm (v) hajmning massaga nisbati sifatida aniqlanadi.
Yuqoridagi tenglamani (1)-tenglamaga qo‘ysak, quyidagini olamiz:
Qayta tartiblasak, quyidagini olamiz:
Bizga ma’lumki,
bu yerda M = molyar massa, n — mollar soni, m esa massa.
Shuning uchun (2)-tenglama quyidagi ko‘rinishga keladi:
Bu yerda R — universal gaz doimiysi.
Muayyan gaz doimiysi molyar massa bilan universal gaz doimiysining ko‘paytmasiga teng.
Muayyan gaz doimiysi qiymatini (3)-tenglamaga qo‘ysak, quyidagini olamiz:
