Ideell gass. Tilstandsligningen av en ideell gass. Izoprotsessy.

Den ideelle gass tilstandsligningen for en ideell gass, dens temperatur og trykk, volum ... listen over parametere og definisjoner, som opererer i den aktuelle delen av fysikk, er det mulig å fortsette lenge nok. I dag skal vi snakke bare om dette emnet.

Hva er dekket i molekylær fysikk?

Hovedmålet, som er vurdert i denne delen er en perfekt gass. Tilstandsligningen av en ideell gass ble oppnådd basert på normale miljøforhold, og vi skal snakke om litt senere. Nå la oss komme til dette "problemet" på avstand.

Anta at vi har en viss masse av gass. Hennes tilstand kan defineres ved hjelp av tre parametere av termodynamisk art. Dette er selvfølgelig trykk, volum og temperatur. System tilstandslikningen i dette tilfellet er kommunikasjonen mellom de respektive formelen parametere. Det synes således: F (p, V, T) = 0.

Her er vi for første gang å stille stjele opp til fremveksten av en slik ting som en ideell gass. De kalles gass, hvor samvirket mellom molekylene er ubetydelig. Vanligvis i arten av slike ikke eksisterer. Men noen rarefied gass nær disse. Fra den perfekte litt annerledes nitrogen, oksygen og luft, er under normale forhold. Å skrive tilstandslikning av en ideell gass, kan vi bruke den kombinerte gass loven. Vi får: pV / T = konst.

Et beslektet konsept nummer 1: Avogadros lov

Det kan fortelle oss at hvis vi tar samme antall mol absolutt noen tilfeldige gass og sette dem i samme forhold, blant annet temperatur og trykk, vil gassen okkupere samme volum. Spesielt ble forsøket utført under normale forhold. Dette betyr at temperaturen var 273,15 Kelvin, trykk - en atmosfære (760 mm Hg eller 101,325 Pascal). Med disse parametrene gassvolum tatt lik 22,4 liter. Derfor kan vi si at for et mol av en hvilken som helst gass-forholdet numeriske parametre vil være konstant. Det er derfor det ble besluttet å gi dette tallet betegnelsen med bokstaven R og kaller det den universelle gasskonstanten. Det er således lik 8,31. Dimensjonen J / mol * K.

Ideell gass. Tilstandsligningen av en ideell gass og manipulere dem

La oss prøve å skrive om. For dette formålet, skriver vi det i dette skjemaet: pV = RT. Ytterligere begår ukomplisert operasjon, multiplisere begge sider med et vilkårlig antall mol. Vi får PVU = URT. Vi tar hensyn til det faktum at produktet av den molare volum i den mengde av stoffet er ganske enkelt volum. Men på samme tid det antall mol vil være privat masse og molar masse. Det er det ligningen Mendelejev-Clapeyron. Det gir en klar oppfatning av hva slags system danner en ideell gass. Tilstandslikningen for en ideell gass blir: pV = Mrt / M.

Vi utlede en formel for trykk

La oss bruke litt mer manipulasjon av den oppnådde uttrykk. For å gjøre dette riktig side av Mendelejev-Clapeyron multiplisere og dividere med antall Avogadro. Nå nøye titt på produktet av mengden av stoffet på den Avogadros konstant. Dette er ikke noe annet enn det totale antall molekyler i en gass. Men på samme tid, vil forholdet mellom universelle gasskonstanten til Avogadros tall være lik den Boltzmann konstant. Følgelig kan trykket av formel skrives slik: p = NKT / V eller p = nkt. Her notasjonen n er konsentrasjonen av partikler.

Prosesser ideell gass

I molekylær fysikk , det er slikt som izoprotsessy. Denne termodynamiske prosesser som finner sted i systemet på et konstant parametre. Massen av materialet bør også forbli konstant. La oss se på dem mer spesifikt. Så, den ideelle gasslov.

Trykket forblir konstant

Dette er loven om Gay-Lussac. Det ser ut som dette: V / T = konst. Det kan omskrives på en annen måte: V = Vo (1 + i). Her, er en 1 / 273,15 og K ^ -1 kalles "volum utvidelseskoeffisient." Vi kan erstatte når temperaturen i Celsius og Kelvin. I det sistnevnte tilfelle får vi en formel V = voat.

Volum forblir konstant

Dette er den andre lov Gay-Lussac, mer ofte referert til som loven om Charles. Det ser ut som dette: p / T = konst. Det er en annen sammensetning: p = po (1 + i). Konverteringer kan utføres i samsvar med det foregående eksempel. Som man kan se, er idealgassloven er noen ganger ganske lik hverandre.

Temperaturen forblir konstant

Hvis den ideelle gasstemperaturen holder seg konstant, så vi kan få Boyles lov. pV = konst: Han kan dermed bli registrert.

Et beslektet begrep № 2: partialtrykket

La oss si at vi har et fartøy med gasser. Det vil være en blanding. Systemet er i en tilstand av termisk likevekt, og gasser som ikke reagerer med hverandre. Her betegner N det totale antall molekyler. N1, N2 og så videre, henholdsvis antallet molekyler i hver av de eksisterende komponentene i blandingen. Ta formel trykk p = NKT = NKT / V. Det kan åpnes for en bestemt sak. For to-komponent-blanding formel blir: p = (N1 + N2) kT / V. Men da det viser seg at det samlede trykk vil være summen av partialtrykkene for hver blanding. Dette betyr at det vil ta form p1 + p2, og så videre. Dette vil være de partialtrykk.

Hva gjør den?

Den resulterende kontakt formel indikerer at systemtrykket fra den side av hver gruppe av molekyler. Det er for øvrig ikke er avhengig av andre. Dette tar formuleringen for Dalton lov, senere oppkalt etter ham, av en blanding hvor gassene ikke reagerer kjemisk med hverandre, er lik summen av partialtrykkene totaltrykket.