Ideaalne gaas. Võrrandi seisundi ideaalseks gaasiks. Izoprotsessy.

Ideaalse gaasi võrrandi seisund ideaalne gaas, temperatuur ja rõhk, ruumala ... parameetrite loetelu ja mõisted, mis tegutsevad asjakohases jaos füüsika, on võimalik jätkata piisavalt kaua. Täna räägime lihtsalt selle teema.

Mis on kaetud molekulaarfüüsika?

Peamine eesmärk, mida peetakse selles rubriigis on ideaalne gaas. Võrrandi riigi ideaalse gaasi saadi põhineb normaaltingimustes ja räägime veidi hiljem. Nüüd tulevad see "probleem" kauguselt.

Oletame, et meil on teatud gaasi mass. Tema seisund võib olla määratletud kolme parameetrid termodünaamiline laadi. See on muidugi, rõhk, ruumala ja temperatuur. Süsteemi olekuvõrrand antud juhul suhtlemine vastava valemiga parameetreid. Seega ilmneb: F (p, V, T) = 0.

Siin me oleme esimest korda vaikselt varastada kuni tekkimist selline asi nagu ideaalne gaas. Nad kutsusid gaasi, kusjuures vastastikmõju molekulid on tühine. Üldiselt olemuselt selline ei eksisteeri. Kuid kõik hõrendatud gaasi lähedale sellele. Alates täiuslik natuke erinev lämmastiku, hapniku ja õhu, on normaalsetes tingimustes. Kirjutada võrrandi seisund ideaalne gaas, saame kasutada kombineeritud gaasi õiguse. Saame: pV / T = const.

Seotud mõiste number 1: Avogadro seadus

See võib meile öelda, et kui me võtame sama arvu mooli täiesti suvalisse gaasi ja panna neid samu tingimusi, sealhulgas temperatuuri ja rõhu, gaasi hõivata sama mahu. Eelkõige viidi läbi katse normaalsetes tingimustes. See tähendab, et temperatuur oli 273,15 kelvinit, pressure - üks atmosfäär (760 mm Hg või 101325 Pa). Selliste parameetritega gaasikoguses võrdseks 22,4 liitrit. Seega võib öelda, et ühe mooli mistahes gaas suhte arvparameetrite pidev. See on põhjus, miks otsustati anda see arv nimetus R-täht ja nimetame seda universaalne gaasikonstant. Seega on võrdne 8,31. Dimensioonid J / mol * K

Ideaalne gaas. Võrrandi seisund ideaalne gaas ja manipuleerida neid

Proovime kirjutada. Selleks me kirjutada kujul: pV = RT. Edasine toime tüsistusteta operatsiooni, mõlemaid pooli korrutada suvalise arvu mooli. Saame PVU = Urt. Võtame arvesse asjaolu, et toode molaarruumala summas aine on lihtsalt mahust. Aga samal ajal moolide arv on privaatne mass ja molaarmass. Seda võrrandit Mendelejev-Clapeyroni. See annab selge arusaam, millist süsteemi moodustab ideaalse gaasi. Võrrandi seisundi ideaalseks gaasiks muutub: pV = MRT / M.

Me tuletada valem rõhu

Olgem veeta rohkem manipuleerimise saadud ekspressiooni. Selleks õige pool Mendelejev-Clapeyroni jaga ja korruta mitmeid Avogadro. Nüüd hoolikalt vaadata toote summa aine Avogadro arv. See on midagi muud kui kõigi molekulide arv gaasi. Aga samal ajal, suhe universaalne gaasikonstant, et Avogadro arv on võrdne Boltzmanni konstant. Järelikult rõhu valemiga saab kirjutada nii: p = NKT / V või p = NKT. Siin märke n on osakeste kontsentratsioon.

Protsessid ideaalse gaasi

In molekulaarfüüsika , on olemas selline asi nagu izoprotsessy. See termodünaamiline protsesse, mis leiavad aset süsteemi konstantse parameetreid. Materjali massi peaks jääma samaks. Vaatame neid täpsemalt. Niisiis, ideaalse gaasi seaduse.

Rõhk jääb samaks

See on seadus Gay-Lussac. See näeb välja selline: V / T = const. See saab väljendada teistmoodi: V = Vo (1 + at). Siin a on 1 / 273,15 ja K ^ -1 nimetatakse "mahu paisumistegur." Me ei saa asendada, kui temperatuur Celsiuse ja Kelvini. Viimasel juhul me saada valemiga V = Voat.

Maht jääb samaks

See on teine seadus Gay-Lussac, sagedamini nimetatakse õiguse Charles. See näeb välja selline: p / T = const. On veel üks preparaat: p = po (1 + at). Teisendused saab teostada vastavalt eelmises näites. Nagu võib näha, ideaalse gaasi seadused on mõnikord üsna sarnased üksteisele.

Temperatuur jääb konstantseks

Kui ideaalse gaasi temperatuur püsiks konstantsena, siis saame Boyle seadus. pV = const: Ta võib seega registreerida.

Sellega on seotud ka mõistet № 2: partsiaalrõhk

Oletame meil on laeva gaasidega. See on segu. Süsteem on riigi termilise tasakaalu ja gaasid ei reageeri üksteisega. Siin, N tähistab molekulide koguarv. N1, N2 ja nii edasi vastavalt kas molekulide arv iga olemasoleva segu komponendid. Võimalused valemiga rõhul p = NKT = NKT / V. Selle saab avada konkreetse juhtumi. Suhe Kahekomponendilise segu valemiga muutub: p = (N1 + N2) kT / V. Aga siis selgub, et kogu rõhk on summa partsiaalrõhkude iga segu. See tähendab, et see on kujul p1 + p2, ja nii edasi. See saab olema osarõhku.

Mida ta teeb?

Saadud kontakt valemiga näitab, et süsteem on rõhk küljelt iga molekulide rühma. On muide ei sõltu teised. See võtab preparaadi Dalton õiguse hiljem tema nime: segu, kus gaasid ei reageeri keemiliselt teineteisega kogurõhk võrdub summaga osarõhku.