Ideaalikaasu. Yhtälö tilan ihanteellinen kaasua. Izoprotsessy.

Ideaalikaasun tilanyhtälö ideaalikaasun, sen lämpötila ja paine, tilavuus ... parametrien luettelo ja määritelmät, jotka toimivat asianmukaisen osan fysiikan, on mahdollista jatkaa riittävän pitkään. Tänään me puhumme juuri tästä aiheesta.

Mikä on katettu molekyylifysiikan?

Pääasiallinen kohde, jota pidetään tässä osassa on täydellinen kaasu. Yhtälö valtion ideaalikaasun saatiin perustuu normaaleissa ympäristöolosuhteissa, ja me puhumme hieman myöhemmin. Nyt tullut tähän "ongelmaan" etäältä.

Oletetaan, että meillä on tietty massa kaasua. Hänen tilansa voidaan määritellä kolme parametrien termodynaamisen luonteeltaan. Tämä tietysti, paine, tilavuus ja lämpötila. Järjestelmän tilan yhtälö tässä tapauksessa välisessä viestinnässä vastaavien kaavan parametrit. Se näyttää siis: F (p, V, T) = 0.

Tässä me olemme ensimmäistä kertaa hiljaa varastaa jopa syntymistä sellainen asia kuin ideaalikaasun. He kutsuivat kaasu, jolloin vuorovaikutus molekyylien välillä ovat merkityksettömiä. Yleensä luonne ei ole olemassa. Kuitenkin, mitä tahansa ohut kaasu lähellä sitä. Alkaen täydellinen hieman erilainen typen, hapen ja ilman, ovat tavanomaisissa olosuhteissa. Kirjoittaa tilanyhtälö ideaalikaasun, voimme käyttää yhdistettyä kaasu lakia. Saamme: PV / T = vakio.

Tähän liittyvä käsite numero 1: avogadron laki

Se voi kertoa meille, että jos otamme saman moolimäärän ehdottomasti satunnaisia kaasu- ja laita ne samoin edellytyksin, kuten lämpötila ja paine, kaasu miehittää saman tilavuuden. Erityisesti, koe suoritettiin normaaleissa olosuhteissa. Tämä tarkoittaa sitä, että lämpötila oli 273,15 Kelvin, paine - yksi atmosfääri (760 mm Hg tai 101325 pascalia). Näiden parametrien kanssa kaasun tilavuus, joka vastaa 22,4 litraa. Näin ollen voidaan sanoa, että yksi mooli kaasua suhde numeeriset parametrit on vakio. Siksi päätettiin antaa tämä luku nimitys R-kirjain ja kutsua sitä yleinen kaasuvakio. Näin ollen se on yhtä kuin 8,31. Ulottuvuus J / mol * K.

Ideaalikaasu. Yhtälö tilan ihanteellinen kaasun ja manipuloida niitä

Yritetään kirjoittaa. Tätä tarkoitusta varten olemme kirjoittaa se tässä muodossa: PV = RT. Lisäksi sitoutua yksinkertainen toiminta, kerrotaan molemmin puolin mielivaltaisen määrän moolia. Saamme PVU = Urt. Otamme huomioon, että tuote moolitilavuuden määrän ainetta on yksinkertaisesti äänenvoimakkuus. Mutta samaan aikaan moolimäärän tulee yksityisiä massan ja moolimassan. Sitähän yhtälö Mendeleev-Clapeyronin. Se antaa selkeän käsite millainen järjestelmä muodostaa ihanteellinen kaasua. Yhtälö tilan ihanteellinen kaasu tulee: pV = MRT / M.

Saamme kaava paine

Katsotaanpa viettää enemmän manipulointia saatujen ilmaisua. Tehdä tämän oikealla puolella Mendeleev-Clapeyronin monistuvat ja jakautuvat useissa Avogadron. Nyt huolellisesti tarkastella tuotteen määrän aineen Avogadron vakiona. Tämä ei ole mitään muuta kuin kokonaismäärä molekyylejä kaasu. Mutta samaan aikaan, suhde yleinen kaasuvakio ja Avogadron numero on sama kuin Boltzmannin vakion. Näin ollen, paine, jolla on kaava voidaan kirjoittaa näin: p = NkT / V tai p = NKT. Tässä merkintää n on hiukkaspitoisuus.

Prosessit ideaalikaasu

Vuonna molekyylifysiikka , on olemassa sellainen asia kuin izoprotsessy. Tämä termodynaaminen prosesseja, jotka tapahtuvat järjestelmässä on vakio parametrit. Materiaalin massan pitäisi pysyä vakiona. Katsotaan niitä tarkemmin. Joten, ideaalikaasulaki.

Paine pysyy vakiona

Tämä on laki Gay-Lussac. Se näyttää tältä: V / T = vakio. Se voidaan kirjoittaa eri tavalla: V = Vo (1 + at). Tässä a on 1 / 273,15 ja K ^ -1 kutsutaan "tilavuuden lämpölaajenemiskerroin." Voimme korvata lämpötilan Celsius ja Kelvin. Jälkimmäisessä tapauksessa saadaan kaavan V = Voat.

Tilavuus pysyy vakiona

Tämä on toinen laki Gay-Lussac, useammin kutsutaan lakia Charles. Se näyttää tältä: p / T = vakio. On toinen formulaatio: p = po (1 + at). Muunnokset voidaan suorittaa mukaisesti edellisessä esimerkissä. Kuten voidaan nähdä, ideaalikaasun lait ovat toisinaan melko lähellä toisiaan.

Lämpötila pysyy vakiona

Jos ihanteellinen lämpötila pysyy vakiona, niin saamme Boylen laki. pV = vakio: Hän voi siis kirjata.

Tähän liittyvä käsite № 2: osapaine

Sanotaan meillä alus kaasuja. Se on seos. Järjestelmä on tilassa on terminen tasapaino, ja kaasut eivät reagoi toistensa kanssa. Tässä N on kokonaismäärä molekyylejä. N1, N2 ja niin edelleen, vastaavasti, molekyylien määrä kussakin nykyisen komponentin seoksen. Ottaa kaava paine p = NKT = NkT / V. Se voidaan avata tietyssä tapauksessa. Kahden komponentin seos kaava tulee: p = (N1 + N2) kT / V. Mutta se osoittautuu, että kokonaispaine on summa osapaineiden kunkin seoksen. Tämä tarkoittaa, että se on muodoltaan P1 + P2, ja niin edelleen. Tämä on osapaineet.

Mitä se tekee?

Tuloksena kontakti kaava osoittaa, että järjestelmän paine on sivulta kunkin ryhmän molekyylejä. On muuten ei riipu toisia. Tämä vie formulaation Dalton laki, myöhemmin nimetty hänen: seos, jossa kaasut eivät reagoi kemiallisesti toistensa kanssa, koko paine on yhtä suuri kuin summa osapaineiden.