Gas ideal. Persamaan keadaan gas unggul. Izoprotsessy.

persamaan gas yang sesuai untuk keadaan gas ideal, suhu dan tekanan, volume ... senarai parameter dan definisi, yang beroperasi di seksyen bersesuaian dalam fizik, ia adalah mungkin untuk terus cukup lama. Hari ini kita akan bercakap hanya mengenai topik ini.

Apa yang dilindungi dalam fizik molekul?

Objek utama, yang dianggap dalam seksyen ini adalah gas yang sempurna. Persamaan keadaan gas unggul telah diperolehi berdasarkan keadaan persekitaran biasa, dan kita akan bercakap tentang sedikit kemudian. Sekarang mari kita datang untuk ini "masalah" dari jauh.

Andaikan kita mempunyai suatu jisim gas. Keadaannya boleh ditakrifkan oleh tiga parameter sifat termodinamik. Ini, sudah tentu, tekanan, isipadu dan suhu. persamaan keadaan sistem komunikasi kes ini antara parameter formula masing-masing. oleh itu ia muncul: F (p, V, T) = 0.

Di sini kita buat kali pertama secara senyap-senyap mencuri sehingga kemunculan perkara yang sedemikian sebagai gas unggul. Mereka dipanggil gas, di mana interaksi antara molekul boleh diabaikan. Secara umumnya dalam sifat itu tidak wujud. Walau bagaimanapun, apa-apa gas dijernihkan dengannya dekat. Dari sedikit berbeza nitrogen, oksigen sempurna dan udara, berada dalam keadaan normal. Untuk menulis persamaan keadaan gas unggul, kita boleh menggunakan undang-undang gas gabungan. Kita peroleh: pV / T = malar.

Sebilangan konsep yang berkaitan 1: Undang-undang Avogadro

Ia boleh memberitahu kita bahawa jika kita mengambil jumlah yang sama mol mutlak mana-mana gas rawak dan meletakkan mereka dalam keadaan yang sama, termasuk suhu dan tekanan, gas akan menduduki jumlah yang sama. Khususnya, eksperimen telah dijalankan di bawah keadaan biasa. Ini bermakna bahawa suhu adalah 273,15 Kelvin, tekanan - satu atmosfera (760 mm Hg atau 101.325 Pascals). Dengan parameter ini jumlah gas diambil sama dengan 22.4 liter. Oleh itu, kita boleh mengatakan bahawa untuk satu mol apa-apa nisbah gas parameter berangka akan berterusan. Itulah sebabnya ia telah memutuskan untuk memberi angka ini penetapan oleh huruf R dan memanggilnya pemalar gas universal. Oleh itu, ia adalah sama dengan 8.31. Dimensi J / mol * K.

gas ideal. Persamaan keadaan gas unggul dan memanipulasi mereka

Mari kita cuba untuk menulis semula. Bagi tujuan ini, kita menulis dalam borang ini: pV = RT. Lagi melakukan operasi rumit, darab kedua-dua belah dengan satu jumlah arbitrari tahi lalat. Kami mendapatkan PVU = URT. Kita mengambil kira hakikat bahawa produk isi padu molar dalam jumlah bahan itu hanya kelantangan. Tetapi pada masa yang sama bilangan mol akan menjadi besar swasta dan jisim molar. Itulah apa persamaan Mendeleev-Clapeyron. Ia memberi tanggapan yang jelas tentang apa jenis sistem membentuk gas ideal. Persamaan keadaan gas unggul menjadi: pV = mRT / M.

Kita memperoleh formula untuk tekanan

Mari kita menghabiskan lebih banyak manipulasi ungkapan yang diperolehi. Untuk melakukan ini sebelah kanan Mendeleev-Clapeyron darab dan bahagi dengan jumlah Avogadro. Kini berhati-hati melihat hasil daripada jumlah bahan di malar Avogadro. Ini adalah apa-apa lagi daripada jumlah bilangan molekul dalam gas. Tetapi pada masa yang sama, nisbah pemalar gas universal ke nombor Avogadro akan sama dengan pemalar Boltzmann itu. Akibatnya, tekanan formula boleh ditulis begini: p = NKT / V atau p = NKT. Di sini notasi n adalah kepekatan zarah.

Proses gas ideal

Dalam fizik molekul , terdapat perkara yang sedemikian sebagai izoprotsessy. Ini proses termodinamik yang berlaku dalam sistem pada parameter yang berterusan. Jisim bahan juga harus kekal tidak berubah. Mari kita lihat mereka lebih khusus. Jadi, undang-undang gas ideal.

Tekanan malar

Ini adalah undang-undang Gay-Lussac. Ia kelihatan seperti ini: V / T = const. Ia boleh ditulis semula dengan cara yang lain: V = Vo (1 + at). Di sini, adalah 1 / 273,15 dan K ^ -1 dipanggil "pekali pengembangan isi padu." Kita boleh menggantikan suhu dalam Celsius dan Kelvin. Dalam kes kedua kita mendapatkan V formula = Voat.

Volume malar

Ini adalah undang-undang kedua Gay-Lussac, lebih kerap disebut sebagai undang-undang Charles. Ia kelihatan seperti ini: p / T = const. Terdapat formulasi lain: p = po (1 + at). Penukaran boleh dilakukan mengikut contoh sebelum ini. Seperti yang dapat dilihat, undang-undang gas ideal kadang-kadang agak sama antara satu sama lain.

suhu malar

Jika suhu gas unggul kekal malar, maka kita boleh mendapatkan undang-undang Boyle. pV = const: Dia itu boleh direkodkan.

Satu konsep yang berkaitan № 2: tekanan separa

Katakan kita mempunyai sebuah kapal dengan gas. Ia akan menjadi campuran. Sistem ini adalah dalam keadaan keseimbangan haba, dan gas tidak bertindak balas antara satu sama lain. Di sini, N mewakili jumlah bilangan molekul. N1, N2 dan sebagainya, masing-masing, bilangan molekul dalam setiap komponen yang sedia ada dalam campuran. Mengambil formula tekanan p = NKT = NKT / V. Ia boleh dibuka untuk kes tertentu. Untuk formula campuran dua komponen menjadi: p = (N1 + N2) kT / V. Tetapi kemudian ternyata bahawa jumlah tekanan akan menjadi jumlah tekanan separa setiap campuran. Ini bermakna bahawa ia akan mengambil bentuk p1 + p2, dan sebagainya. Ini akan menjadi tekanan separa.

Apa yang ia buat?

formula hubungan yang terhasil menunjukkan bahawa tekanan sistem adalah dari sisi setiap kumpulan molekul. Ia adalah, secara kebetulan, tidak bergantung kepada orang lain. Ini mengambil penggubalan Dalton undang-undang, kemudian dinamakan sempena nama beliau: campuran di mana gas tidak kimia bertindak balas antara satu sama lain, jumlah tekanan adalah sama dengan jumlah tekanan separa.