Ideāls gāze. Par stāvokli ideālu gāzi vienādojums. Izoprotsessy.

Ideāls gāzes vienādojumu stāvokļa ideālu gāzi, tā temperatūru un spiedienu, tilpumu ... parametru sarakstu un definīcijas, kas darbojas attiecīgajā sadaļā fizikā, ir iespējams turpināt pietiekami ilgi. Šodien mēs runājam tieši par šo tēmu.

Kas klāj molekulārā fizikā?

Galvenais mērķis, kas tiek uzskatīts par šajā nodaļā ir ideāls gāze. Par stāvokļa vienādojums ideālas gāzes tika iegūti, pamatojoties uz parastajiem vides apstākļiem, un mēs runājam par nedaudz vēlāk. Tagad pienācis uz šo "problēmu" no attāluma.

Pieņemsim, ka mums ir zināma masa gāzes. Viņas stāvoklis var definēt pēc trim parametriem termodinamisko raksturs. Tas, protams, spiediens, apjomu un temperatūru. Sistēmas stāvoklis vienādojumu šajā gadījumā komunikācija starp attiecīgajām formulas lielumi. Tādējādi ir skaidrs: F (p, V, T) = 0.

Šeit mēs esam pirmo reizi, kas klusi nozagt līdz rašanos šāda lieta kā ideālu gāzi. Tos sauc par gāzi, kurā mijiedarbība starp molekulām ir niecīgs. Parasti raksturs, piemēram neeksistē. Tomēr jebkura rarefied gāze tuvu tam. No perfektu nedaudz atšķirīgu slāpekļa, skābekļa un gaisu, ir normālos apstākļos. Lai rakstītu vienādojums stāvokli ideālu gāzi, mēs varam izmantot kombinēto gāzes likumu. Mēs iegūstam: PV / T = const.

Ar to saistīts koncepcija numurs 1: Avogadro likums

To var pateikt, ka, ja mēs ņemam to pašu numuru moliem absolūti jebkuru nejaušu gāzei un nodot tos ar tādiem pašiem nosacījumiem, tai skaitā temperatūras un spiediena, gāze aizņems to pašu apjomu. Jo īpaši, eksperiments tika veikts normālos apstākļos. Tas nozīmē, ka temperatūra bija 273,15 Kelvin, spiediens - viens atmosfēra (760 mm Hg vai 101,325 paskālu). Ar šiem parametriem gāzes apjoms pieņemts vienāds ar 22,4 litriem. Tāpēc, mēs varam teikt, ka viena mola jebkuras gāzes attiecība skaitliskās parametri būs nemainīgs. Tas ir iemesls, kāpēc tika nolemts piešķirt šis skaitlis apzīmējumu ar burtu R un sauc to par universālā gāzu konstante. Tātad, tas ir vienāds ar 8.31. Dimensija J / mol * K.

Ideāls gāze. Par valsts vienādojums ideālas gāzes un manipulēt ar tiem

Mēģināsim pārrakstīt. Šim nolūkam mēs rakstām to šādā veidā: PV = RT. Turklāt izdarīt vienkāršas darbības, reizina abas puses ar patvaļīgu skaitu molu. Mēs iegūstam pVu = URt. Mēs ņemam vērā faktu, ka produkts molāro apjoma summas vielas ir vienkārši apjomu. Bet tajā pašā laikā, skaits molu būs privāts masas un molmasa. Tas ir tas, ko vienādojums Mendeļejeva-Klapeirona. Tas dod skaidru priekšstatu par kāda veida sistēmu veido ideālu gāzi. Par stāvokli ideālu gāzi Vienādojums ir: PV = MRT / M.

Mēs iegūtu formulu spiedienu

Pieņemsim pavadīt dažas vairāk manipulācijas iegūto izteiksmi. Lai to izdarītu labo pusi Mendeļejeva-Klapeirona reizināt un dalīt ar skaitu Avogadro. Tagad uzmanīgi apskatīt produkta daudzuma vielas Avogadro skaitlis. Tas nav nekas cits, nekā kopējais skaits molekulu gāzes. Bet tajā pašā laikā, attiecība universālo gāzu konstantes uz Avogadro numura būs vienāda ar Boltzmann konstanti. Līdz ar to, spiediens ar formulu var rakstīts šādi: p = Nkt / V vai p = Nkt. Šeit atzīme n ir koncentrācija daļiņām.

Procesi ideāls gāzes

In molekulārā fizika , ir tāda lieta kā izoprotsessy. Šī termodinamikas procesiem, kas notiek sistēmā pie nemainīga parametriem. Materiāla masu arī paliks nemainīga. Apskatīsim tos precīzāk. Tātad, ideālas gāzes likums.

Spiediena paliek nemainīga

Tas ir likums Gay-Lussac. Tas izskatās šādi: V / T = const. To var pārrakstīt savādāk: V = Vo (1 + at). Šeit, tad a ir 1 / 273,15 un K ^ -1 sauc par "tilpuma izplešanās koeficients." Mēs var aizstāt kā temperatūru Celsija un Kelvina. Pēdējā gadījumā mēs iegūtu ar formulu V = Voat.

Tilpums paliek nemainīga

Šis ir otrais likums Gay-Lussac biežāk dēvē par likumu Charles. Tas izskatās šādi: p / T = const. Ir vēl viens sastāvs: p = po (at 1 +). Reklāmguvumi var veikt saskaņā ar iepriekšējā piemērā. Kā redzams, ideālas gāzes likumi dažkārt diezgan līdzīgi viens otram.

Temperatūra paliek nemainīga

Ja ideālas gāzes temperatūra paliek nemainīga, tad mēs varam iegūt no Boila likums. PV = const: Viņš var ierakstīt.

A related jēdziens № 2: parciālo spiedienu

Pieņemsim, ka mums ir kuģis ar gāzēm. Tas būs maisījums. Sistēma ir stāvoklī termiskā līdzsvara, un gāzes nereaģē ar otru. Šeit, N apzīmē kopskaitu molekulu. N1, N2 un tā tālāk, attiecīgi, molekulu skaits katrā no esošajiem maisījuma komponentu. Ņemt formula spiediena p = Nkt = Nkt / V. To var atvērt, lai konkrētā gadījumā. Par divkomponentu maisījuma formulu kļūst: p = (N1 + N2), KT / V Bet tad izrādās, ka kopējais spiediens būs summa daļēju spiedienu katras maisījuma. Tas nozīmē, ka tā veiks forma p1 + p2, un tā tālāk. Tas būs daļējs spiediens.

Ko tas dara?

Iegūtais kontakts formula norāda, ka sistēma spiediens ir no sāniem katras grupas molekulas. Tas, starp citu, nav atkarīga no citiem. Tas aizņem formulēšanu daltoniem likumu, vēlāk nosaukta pēc tam: maisījums, kur gāzes nav ķīmiski reaģē ar otru, kopējais spiediens ir vienāds ar summu no daļējo spiedienu.