Ideale gas. Die toestandsvergelyking van 'n ideale gas. Izoprotsessy.

Die ideale gasvergelyking van die staat van 'n ideale gas, die temperatuur en druk, volume ... lys van parameters en definisies, wat werk in die toepaslike afdeling van fisika, is dit moontlik om lank genoeg aanhou. Vandag sal ons praat net oor hierdie onderwerp.

Wat word gedek in molekulêre fisika?

Die hoofdoel, wat beskou word as in hierdie artikel is 'n perfekte gas. Die toestandsvergelyking van 'n ideale gas verkry gebaseer op die normale omgewingstoestande, en ons sal oor 'n bietjie later praat. Nou laat kom om hierdie "probleem" van 'n afstand.

Gestel ons het 'n sekere massa gas. Haar toestand kan gedefinieer word deur drie parameters van termodinamiese natuur. Dit, natuurlik, druk, volume en temperatuur. Stelsel toestandsvergelyking in hierdie geval kommunikasie tussen die onderskeie formule parameters. Dit blyk dus: F (p, V, T) = 0.

Hier is ons vir die eerste keer om stil te steel tot die opkoms van so 'n ding soos 'n ideale gas. Hulle noem gas, waarin die interaksie tussen die molekules is weglaatbaar. Oor die algemeen in die aard van so 'n bestaan nie. Maar enige ijl gas naby daaraan. Van die perfekte bietjie anders stikstof, suurstof en lug, is in normale omstandighede. Om die toestandsvergelyking van 'n ideale gas te skryf, kan ons die gekombineerde wet gas gebruik. Ons kry: pV / T = konst.

'N Verwante konsep nommer 1: Avogadro se wet

Dit kan ons sê dat as ons dieselfde aantal mol absoluut enige ewekansige gas en sit hulle in dieselfde omstandighede, insluitend temperatuur en druk, sal die gas dieselfde volume beslaan. In die besonder, is die eksperiment uitgevoer onder normale omstandighede. Dit beteken dat die temperatuur was 273,15 Kelvin, druk - een atmosfeer (760 mm Hg of 101325 pascal). Met hierdie parameters geneem gelykstaande aan 22,4 liter gas volume. Daarom kan ons sê dat vir een mol van enige gas verhouding numeriese parameters sal konstant wees. Dit is waarom daar besluit om hierdie syfer aanwysing deur die letter R gee en noem dit die universele gaskonstante. So, dit is gelyk aan 8,31. Die dimensie J / mol * K.

Ideale gas. Die toestandsvergelyking van 'n ideale gas en manipuleer hulle

Kom ons probeer om te herskryf. Vir hierdie doel, ons skryf dit in hierdie vorm: pV = RT. Verder te pleeg ongekompliseerde operasie, vermenigvuldig weerskante met 'n arbitrêre aantal mol. Ons kry pVu = URT. Ons neem in ag die feit dat die produk van die molêre volume in die bedrag van die stof is eenvoudig volume. Maar op dieselfde tyd die aantal mol sal private massa en molêre massa wees. Dit is wat die vergelyking Mendeleev-Clapeyron. Dit gee 'n duidelike idee van watter soort stelsel vorm 'n ideale gas. Die toestandsvergelyking van 'n ideale gas word: pV = MRT / M.

Ons lei 'n formule vir die druk

Kom ons spandeer 'n paar meer manipulasie van die verkry uitdrukking. Om dit te doen die regte kant van die Mendeleev-Clapeyron vermenigvuldig en deel dit deur die aantal Avogadro. Nou versigtig kyk na die produk van die bedrag van stof op die Avogadro konstante. Dit is niks anders as die totale aantal molekules in 'n gas. Maar op dieselfde tyd, die verhouding van universele gaskonstante om Avogadro se getal sal gelyk wees die Boltzmann konstante. Gevolglik kan die druk van die formule as volg geskryf word: p = NkT / V of p = nkT. Hier is die notasie N is konsentrasie van deeltjies.

Prosesse ideale gas

In molekulêre fisika , daar is so 'n ding soos izoprotsessy. Hierdie termodinamiese prosesse wat plaasvind in die stelsel teen 'n konstante parameters. Die massa van die materiaal moet ook konstant bly. Kom ons kyk na hulle meer spesifiek. So, die ideale gaswet.

Druk konstant bly

Dit is die wet van Gay-Lussac. Dit lyk soos volg: V / T = konst. Dit kan herskryf word in 'n ander manier: V = Vo (1 + at). Hier, 'n is 1 / 273,15 en K ^ -1 staan bekend as die "volume uitsettingskoëffisiënt." Ons kan vervang as die temperatuur in Celsius en Kelvin. In laasgenoemde geval kry ons 'n formule V = Voat.

Deel konstant bly

Dit is die tweede wet van Gay-Lussac, meer dikwels na verwys as die wet van Charles. Dit lyk soos volg: p / T = konst. Daar is 'n ander formulering: p = po (1 + at). Doelskoppe uitgevoer kan word in ooreenstemming met die vorige voorbeeld. Soos gesien kan word, die ideale gaswette is soms baie soortgelyk aan mekaar.

Bly die temperatuur konstant

As die ideale temperatuur gas konstant bly, dan kan ons wet die Boyle se kry. pV = const: Hy kan dus aangeteken word.

'N Verwante konsep № 2: parsiële druk

Kom ons sê ons het 'n skip met gasse. Dit sal 'n mengsel wees. Die stelsel is in 'n toestand van termiese ewewig, en gasse nie met mekaar reageer. Hier N dui op die totale aantal molekules. N1, N2 en so aan, onderskeidelik, die aantal molekules in elk van die bestaande komponente van die mengsel. Neem formule druk p = nkT = NkT / V. Dit kan oopgemaak word vir 'n spesifieke geval. Vir die twee-komponent mengsel formule word: p = (N1 + N2) kT / V. Maar dan draai dit uit dat die totale druk die som van die parsiële druk van elke mengsel sal wees. Dit beteken dat dit die vorm P1 + P2 sal neem, en so aan. Dit sal die parsiële druk.

Wat doen dit?

Die gevolglike kontak formule dui daarop dat die stelsel druk is van die kant van elke groep van molekules. Dit is, terloops, is nie afhanklik van ander. Dit neem die formulering Dalton wet, later na hom vernoem: 'n mengsel waarin die gasse is nie chemies met mekaar reageer, die totale druk is gelyk aan die som van parsiële druk.