Ideala gaso. La ekvacio de stato de ideala gaso. Izoprotsessy.

La ideala gaso ekvacio de stato de ideala gaso, ĝia temperaturo kaj premo, volumeno ... listo de parametroj kaj difinojn, kiuj funkciigas en la taŭga sekcio de fiziko, eblas daŭrigi sufiĉe longe. Hodiaŭ ni parolos nur pri tiu temo.

Kio estas kovrita en molekula fiziko?

La ĉefa celo, kiu estas konsiderata en ĉi tiu sekcio estas perfekta gaso. La ekvacio de stato de ideala gaso estis akirita surbaze de la normala medicirkonstancoj, kaj ni parolos pri iom poste. Nun ni venas al tiu "problemo" de malproksime.

Supozu ni havas certan maso de gaso. Ŝia kondiĉo povas esti difinita per tri parametroj de termodinamika naturo. Ĉi tio, kompreneble, premo, volumo kaj temperaturo. Sistemo stato ekvacio en ĉi tiu kazo komunikado inter la respektivaj formulo parametroj. Ŝajnas tiel: F (p, V, T) = 0.

Ni alvenis por la unua fojo al kviete ŝteli ĝis la apero de tia afero kiel ideala gaso. Ili nomis gaso, kie la interago inter la molekuloj estas bagatela. Ĝenerale en la naturo de tiaj ne ekzistas. Tamen, ajna enrarecido gaso proksime al tio. De la perfekta iom malsama nitrogeno, oksigeno kaj aero, estas en normalaj kondiĉoj. Skribi la ekvacio de stato de ideala gaso, ni povas uzi la kombinita gaso leĝo. Ni akiras: PV / T = const.

Rilatanta koncepto numeron 1: Avogadro leĝo

Ĝi povas diri al ni, ke se ni prenos la sama kvanto de moloj de absolute ajna hazardaj gaso kaj metis ilin en la samaj kondiĉoj, inkluzive de temperaturo kaj premo, la gaso okupos la saman volumon. Aparte, la eksperimento estis kondukita sub normalaj kondiĉoj. Tio signifas, ke la temperaturo estis 273,15 Kelvin, premo - unu atmosfero (760 mm Hg aŭ 101.325 Pascals). Kun ĉi tiuj parametroj gaso volumo prenita egalas 22,4 litroj. Sekve, oni povas diri, ke por unu molo de iu gaso kvociento nombra parametroj estos konstanta. Tial oni decidis doni tiun figuron designación de la letero R kaj nomas ĝin la universala gaso konstanto. Tiel, ĝi estas egala al 8.31. La dimensio J / mol * K.

Ideala gaso. La ekvacio de stato de ideala gaso kaj manipuli ilin

Ni provu reverki. Por tiu celo, ni skribi ĝin en ĉi tiu formo: PV = RT. Plue fari malkomplika operacio, multobligi ambaŭ flankojn per ajna kvanto de moloj. Ni akiri pVu = Urt. Ni konsideras la fakton ke la produkto de la molar volumo en la kvanto de la substanco estas simple volumo. Sed samtempe la nombro de moloj estos privata maso kaj molar maso. Tion la ekvacio Mendeleev-Clapeyron. Ĝi donas klaran ideon de kia sistemo formas ideala gaso. La ekvacio de stato de ideala gaso iĝas: PV = MRT / M.

Ni derivi formulo por premo

Ni pasigas iom pli manipulado de la akiris esprimo. Por fari tion la dekstra flanko de la Mendeleev-Clapeyron multipliki kaj dividi per la nombro de Avogadro. Nun singarde rigardi la produkto de la kvanto de substanco sur la konstanto de Avogadro. Tio estas nenio alia ol la totala nombro de molekuloj en gaso. Sed samtempe, la rilatumo de universala gasa konstanto por la numero de Avogadro estos egala al la Boltzmann konstanto. Sekve, la premo de la formulo povas esti skribita tiel: p = NkT / V aŭ p = nkT. Ĉi tie la notacio n estas koncentriĝo de eroj.

Procezoj ideala gaso

En molekula fiziko , ekzistas tia afero kiel izoprotsessy. Ĉi termodinamika procezoj kiuj okazas en la sistemo je konstanta parametroj. La maso de materialo devus ankaŭ resti konstanto. Ni rigardu ilin pli specife. Do, la ideala gaso leĝo.

Premo restas konstanta

Ĉi tiu estas la leĝo de Gaja-Lussac. Aspektas tiel: V / T = const. Ĝi povas esti reskribita en malsama maniero: V = Vo (1 + ĉe). Ĉi tie, oni estas 1 / 273.15 kaj K ^ -1 nomiĝas la "volumo vastiĝo koeficiento". Ni povas anstataŭigi kiel la temperaturo en Celsius kaj Kelvin. En la lasta kazo ni ricevi formulo V = Voat.

Volumo restas konstanta

Tiu estas la dua leĝo de Gaja-Lussac, pli ofte nomata kiel la leĝo de Karlo. Aspektas tiel: p / T = const. Ekzistas alia formulaĵo: p = po (1 + ĉe). Konvencioj povas esti farita laŭ la antaŭa ekzemplo. Kiel povas esti vidita, la ideala gaso leĝoj estas kelkfoje tre similaj al unu la alian.

La temperaturo restas konstanta

Se la ideala gaso temperaturo restas konstanta, do oni povas ricevi la la leĝon de Boyle. PV = const: Li povas tiel esti registrita.

Rilatanta koncepto № 2: parta premo

Supozu ke ni havas vazo kun gasoj. Estos miksaĵo. La sistemo estas en stato de termika ekvilibro, kaj gasoj ne reagas kun la alia. Ĉi tie, N signifas la totala nombro de molekuloj. N1, N2 kaj tiel plu, respektive, la nombro de molekuloj en ĉiu el la ekzistantaj komponantoj de la miksaĵo. Prenu formulo premo p = nkT = NkT / V. Ĝi povas esti malfermita por specifa kazo. Por la du-komponanto miksaĵo formulo iĝas: p = (N1 + N 2) kT / V. Sed tiam ĝi rezultas ke la totala premo estos la sumo de la parta premo de ĉiu miksaĵo. Tio signifas ke ĝi prenos la formon p1 + p2, kaj tiel plu. Tiu estos la premoj parciales.

Kion ĝi faras?

La rezultanta kontakton formulo indikas ke la sistemo premo estas de la flanko de ĉiu grupo de molekuloj. Estas cetere ne dependas de aliaj. Ĉi prenas la formulación Dalton leĝo, poste nomita laŭ li: miksaĵo kie la gasoj ne estas kemie reagi kun la alia, la totala premo estas egala al ŝin adicias de parta premo.