Idealan gas. Jednačina stanja idealnog gasa. Izoprotsessy.

Idealna gasa jednačina stanja idealnog plina, njegova temperatura i pritisak, zapremina ... Lista parametara i definicije, koji rade u odgovarajućem odjeljku fizike, moguće je da se nastavi dovoljno dugo. Danas ćemo pričati samo o ovoj temi.

Ono što je pokriveno u molekularnoj fizici?

Glavnog objekta, koji se razmatra u ovom dijelu je savršen plina. Jednačina stanja idealnog gasa je dobijena na osnovu normalnim uslovima sredine, pa ćemo kasnije pričati o malo. Sada ćemo doći do ovoga "problem" iz daljine.

Pretpostavimo da imamo određene mase plina. Njeno stanje može biti definisana tri parametra termodinamičkih prirode. To je, naravno, pritisak, volumen i temperatura. Državni sistem jednačina u ovom slučaju komunikaciju između odgovarajućih parametara formule. Čini se tako: F (p, V, T) = 0.

Tu smo po prvi put da se tiho ukrasti do pojave takva stvar kao ideal gas. Zvali su plin, pri čemu interakcija između molekula su zanemarljivi. Uglavnom u prirodi, kao što ne postoji. Međutim, bilo razrijeđen plin blizu tome. Od savršeno malo drugačije dušika, kisika i zraka, u normalnim uvjetima. Da napiše jednadžba stanja idealnog plina, možemo koristiti zakon u kombinaciji gasa. Dobijamo: pV / T = const.

A u vezi koncept broj 1: Avogadrov zakon

Ona nam može reći da, ako uzmemo isti broj molova apsolutno bilo slučajnih gas i stavio ih u istim uslovima, uključujući temperature i pritiska, gas će se prostirati na isti volumen. Konkretno, eksperiment je provedena pod normalnim uvjetima. To znači da je temperatura bila 273.15 Kelvin, pritisak - jedna atmosfera (760 mm Hg ili 101,325 Pascala). Sa ovim parametrima volumen plina uzima jednak 22,4 litara. Stoga, možemo reći da je za jedan krtica bilo odnos plina numerički parametri će biti konstantan. Zato je odlučio da ova brojka oznaka slovo R i nazvati univerzalnim plinska konstanta. Dakle, to je jednako 8.31. Dimenziju J / mol * K.

Idealan gas. Jednačina stanja idealnog gasa i manipulirati njima

Hajde da pokušamo da prepravi. U tu svrhu smo ga pisati u ovom obliku: pV = RT. Dalje počini jednostavan rad, pomnožite obje strane proizvoljan broj molova. Dobijamo PVU = Urt. Uzmemo u obzir činjenicu da je proizvod molarne volumena u iznosu od supstance je jednostavno zvuka. Ali u isto vrijeme broj molova će biti privatna mase i molarne mase. To je ono što je jednadžba Mendeljejev-Clapeyron. Ona daje jasnu ideju kakav sistem formira idealan gas. Jednačina stanja idealnog gasa postaje PV = MRT / M.

Mi smo izvesti formulu za pritisak

Hajde da malo više manipulacija dobijenih izražavanja. Da se to uradi na desnoj strani Mendeljejev-Clapeyron višestruko i podijeliti po broju Avogadrov. Sada pažljivo pogledate na proizvod iznosa tvari na za Avogadrov konstanta. Ovo nije ništa drugo nego ukupnog broja molekula gasa. Ali u isto vrijeme, odnos univerzalnog plinska konstanta za Avogadrov broj će biti jednak Bolcmanova konstanta. Shodno tome, pritisak formule se može pisati ovako: p = Nkt / V ili p = Nkt. Ovdje notaciju n je koncentracija čestica.

Procesi idealnog gasa

U molekularna fizika , postoji takva stvar kao što je izoprotsessy. Ovo termodinamičkih procesa koji se odvijaju u sustavu konstantna parametara. Mase materijala treba i ostati konstantan. Pogledajmo ih konkretnije. Dakle, zakon idealnog plina.

Tlak ostaje konstantan

Ovo je zakon Gay-Lussac. To izgleda ovako: V / T = const. To se može napisati na drugačiji način: V = Vo (1 + at). Evo, a je 1 / 273.15 i K ^ -1 zove se "koeficijent jačine ekspanzije." Možemo zamijeniti kao temperatura u Celzijusa i Kelvina. U ovom drugom slučaju dobijamo formulu V = Voat.

Volumen ostaje konstantan

Ovo je drugi zakon Gay-Lussac, češće nazivaju zakon Charles. To izgleda ovako: p / T = const. Postoji još jedna formulacija: p = Po (1 + at). Konverzija se može izvesti u skladu sa prethodnom primjeru. Kao što se vidi, idealno zakoni plina su ponekad vrlo slični jedni drugima.

Temperatura ostaje konstanta

Ako je idealna temperatura plina ostaje konstantna, onda možemo dobiti Boyle-ov zakon. pV = const: On se tako može snimati.

A u vezi koncept № 2: parcijalni tlak

Recimo da imamo brod sa gasovima. To će biti mješavina. Sistem je u stanju termalne ravnoteže, i gasovi ne reagiraju jedni sa drugima. Evo, N označava ukupan broj molekula. N1, N2 i tako dalje, odnosno, broj molekula u svakoj od postojećih komponenti smjese. Uzmite formula pritisak p = Nkt = Nkt / V. To može biti otvoren za određeni slučaj. Za dvokomponentna smjesa formula postaje: p = (N1 + N2) kT / V. Ali onda se ispostavi da će ukupni pritisak biti zbir parcijalnih pritisaka svake smjese. To znači da će biti u obliku p1 + p2, i tako dalje. Ovo će biti parcijalnih pritisaka.

Šta on radi?

Rezultirajući kontakt formula pokazuje da je pritisak u sistemu je od strane svake grupe molekula. To je, slučajno, ne zavisi od drugih. Za to je potrebno Dalton zakon formulacije, kasnije nazvan po njemu: mješavina pri čemu gasovi nisu hemijski reaguju međusobno, ukupni pritisak je jednak zbiru parcijalnih pritisaka.