Ιδανικό αέριο. Η εξίσωση της κατάστασης ενός ιδανικού αερίου. Izoprotsessy.

Η ιδανική εξίσωση του φυσικού αερίου της κρατικής ενός ιδανικού αερίου, η θερμοκρασία και πίεση, τον όγκο ... λίστα των παραμέτρων και τους ορισμούς, τα οποία λειτουργούν στο κατάλληλο τμήμα της φυσικής, είναι δυνατόν να συνεχιστεί αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα. Σήμερα θα μιλήσουμε μόνο για το θέμα αυτό.

Αυτό που καλύπτεται σε μοριακή φυσική;

Το κύριο αντικείμενο, το οποίο θεωρείται σε αυτό το τμήμα είναι ένα τέλειο αέριο. Η εξίσωση της κατάστασης ενός ιδανικού αερίου ελήφθη με βάση τις κανονικές περιβαλλοντικές συνθήκες, και θα μιλήσουμε για λίγο αργότερα. Τώρα, ας έρθει σε αυτό το «πρόβλημα» από απόσταση.

Ας υποθέσουμε ότι έχουμε μια ορισμένη μάζα αερίου. Η κατάστασή της μπορεί να ορίζεται από τρεις παραμέτρους της θερμοδυναμικής φύσης. Αυτό, φυσικά, πίεσης, όγκου και θερμοκρασίας. κατάσταση εξίσωση σύστημα σε αυτή την περίπτωση η επικοινωνία μεταξύ των αντίστοιχων παραμέτρων τύπου. Φαίνεται έτσι: F (ρ, V, Τ) = 0.

Εδώ είμαστε για πρώτη φορά σε ήσυχα κλέψει μέχρι την εμφάνιση του ένα τέτοιο πράγμα ως ιδανικό αέριο. Κάλεσαν αερίου, όπου η αλληλεπίδραση μεταξύ των μορίων είναι αμελητέες. Γενικά στη φύση αυτών δεν υπάρχει. Ωστόσο, κάθε αραιό αέριο κοντά σ 'αυτό. Από το τέλειο λίγο διαφορετικό άζωτο, οξυγόνο και αέρα, είναι υπό κανονικές συνθήκες. Για να γράψετε την εξίσωση της κατάστασης ενός ιδανικού αερίου, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το συνδυασμό του νόμου του φυσικού αερίου. Έχουμε λάβει: PV / T = const.

Ένα σχετικό αριθμό έννοιας 1: νόμος του Avogadro

Μπορεί να μας πει ότι αν πάρουμε τον ίδιο αριθμό μορίων απολύτως οποιαδήποτε τυχαία φυσικού αερίου και να τους υπό τις ίδιες συνθήκες, όπως η θερμοκρασία και η πίεση, το αέριο θα καταλαμβάνουν τον ίδιο όγκο. Ειδικότερα, το πείραμα διεξήχθη υπό κανονικές συνθήκες. Αυτό σημαίνει ότι η θερμοκρασία ήταν 273.15 Kelvin, πίεση - μία ατμόσφαιρα (760 mm Hg ή 101,325 Pascals). Με αυτές τις παραμέτρους όγκου αερίου λαμβάνεται ίση με 22,4 λίτρα. Ως εκ τούτου, μπορούμε να πούμε ότι για ένα γραμμομόριο οποιαδήποτε αναλογία αερίου αριθμητικές παράμετροι θα είναι σταθερή. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο αποφασίστηκε να δοθεί αυτή την ονομασία σχήμα με το γράμμα R και να το ονομάσουμε η παγκόσμια σταθερά των αερίων. Έτσι, είναι ίσο με 8,31. Η διάσταση J / mol * Κ

Ιδανικό αέριο. Η εξίσωση της κατάστασης ενός ιδανικού αερίου και να χειριστούν τους

Ας προσπαθήσουμε να ξαναγράψουμε. Για το σκοπό αυτό, θα το γράψω σε αυτή τη μορφή: PV = RT. Περαιτέρω δεσμευτούν απλή λειτουργία, πολλαπλασιάστε και τις δύο πλευρές από έναν αυθαίρετο αριθμό των γραμμομορίων. Έχουμε λάβει PVU = Urt. Έχουμε λάβει υπόψη το γεγονός ότι το προϊόν της μοριακής όγκου της ποσότητας της ουσίας είναι απλά όγκου. Αλλά την ίδια στιγμή ο αριθμός των γραμμομορίων θα είναι ιδιωτικό μάζα και μοριακή μάζα. Γι 'αυτό η εξίσωση Mendeleev-Clapeyron. Αυτό δίνει μια σαφή ιδέα για το τι είδους σύστημα αποτελεί ένα ιδανικό αέριο. Η εξίσωση της κατάστασης ενός ιδανικού αερίου γίνεται: pV = MRT / Δ

Εμείς αντλούν μια φόρμουλα για πίεση

Ας περάσουν λίγο περισσότερο χειραγώγηση της που λαμβάνεται έκφρασης. Για να το κάνετε αυτό το δικαίωμα πλευρά του Μεντελέγιεφ-Clapeyron πολλαπλασιάζονται και διαιρούνται με τον αριθμό των Avogadro. Τώρα εξετάσουμε προσεκτικά το γινόμενο του ποσού της ουσίας για τη συνεχή Avogadro. Αυτό δεν είναι τίποτα άλλο από το συνολικό αριθμό των μορίων σε ένα αέριο. Αλλά την ίδια στιγμή, η αναλογία παγκόσμια σταθερά αερίων στον αριθμό του Avogadro θα είναι ίση με τη σταθερά Boltzmann. Κατά συνέπεια, η πίεση του τύπου μπορεί να γραφτεί ως εξής: ρ = ΠΝΚ / V ή ρ = ΝΚΤ. Εδώ ο συμβολισμός η είναι η συγκέντρωση των σωματιδίων.

Διεργασίες ιδανικό αέριο

Σε μοριακό φυσική , υπάρχει ένα τέτοιο πράγμα όπως izoprotsessy. Αυτή η θερμοδυναμική διεργασία που λαμβάνει χώρα στο σύστημα σε μια σταθερή παραμέτρους. Η μάζα του υλικού θα πρέπει επίσης να παραμείνει σταθερή. Ας δούμε πιο συγκεκριμένα. Έτσι, το νόμο των ιδανικών αερίων.

Η πίεση παραμένει σταθερή

Αυτός είναι ο νόμος του Gay-Lussac. Μοιάζει με αυτό: V / T = const. Μπορεί να ξαναγραφεί με διαφορετικό τρόπο: V = Vo (1 + at). Εδώ, το α είναι 1 / 273,15 και Κ ^ -1 ονομάζεται «συντελεστής διαστολής του όγκου.» Μπορούμε να υποκαταστήσει καθώς η θερμοκρασία σε βαθμούς Κελσίου και Kelvin. Στην τελευταία περίπτωση παίρνουμε μια τύπου V = Voat.

Ένταση παραμένει σταθερή

Αυτός είναι ο δεύτερος νόμος του Gay-Lussac, που αναφέρεται πιο συχνά ως ο νόμος του Καρόλου. Μοιάζει με αυτό: p / T = const. Υπάρχει και μια άλλη διατύπωση: ρ = po (1 + at). Οι μετατροπές μπορούν να πραγματοποιηθούν σύμφωνα με το προηγούμενο παράδειγμα. Όπως μπορεί να δει κανείς, οι καταστατική εξίσωση των ιδανικών αερίων είναι μερικές φορές αρκετά όμοια μεταξύ τους.

Η θερμοκρασία παραμένει σταθερή

Εάν η ιδανική θερμοκρασία του αερίου παραμένει σταθερή, τότε μπορούμε να πάρουμε νόμος του Μπόιλ. pV = const: Μπορεί έτσι να καταγραφεί.

Ένα σχετικό έννοια № 2: μερική πίεση

Ας πούμε ότι έχουμε ένα δοχείο με αέρια. Θα είναι ένα μίγμα. Το σύστημα είναι σε κατάσταση θερμικής ισορροπίας, και τα αέρια δεν αντιδρούν μεταξύ τους. Εδώ, Ν δηλώνει το συνολικό αριθμό των μορίων. Ν1, Ν2 και ούτω καθεξής, αντίστοιχα, ο αριθμός των μορίων σε κάθε ένα από τα υπάρχοντα συστατικά του μίγματος. Πάρτε τύπου πίεση ρ = ΝΚΤ = ΝΚΤ / V. Μπορεί να ανοιχτεί για μια συγκεκριμένη υπόθεση. Για τον τύπο μίγματος δύο συστατικών γίνεται: p = (Ν1 + Ν2) kT / V. Αλλά τότε αποδεικνύεται ότι η ολική πίεση θα είναι το άθροισμα των μερικών πιέσεων του κάθε μίγματος. Αυτό σημαίνει ότι θα λάβει τη μορφή P1 + P2, και ούτω καθεξής. Αυτό θα είναι οι μερικές πιέσεις.

Τι κάνει;

Ο προκύπτων τύπος επαφής υποδεικνύει ότι η πίεση του συστήματος είναι από την πλευρά της κάθε ομάδας μορίων. Είναι, άλλωστε, δεν εξαρτάται από άλλους. Αυτό παίρνει το σκεύασμα Dalton νόμο, αργότερα πήρε το όνομά του: ένα μίγμα όπου τα αέρια δεν είναι χημικώς αντιδρούν μεταξύ τους, η ολική πίεση είναι ίση με το άθροισμα των μερικών πιέσεων.