Gass ideali. L-ekwazzjoni tal-istat ta 'gass ideali. Izoprotsessy.

L-ekwazzjoni tal-gass ideali ta 'stat ta' gass ideali, temperatura u pressjoni, il-volum ... lista ta 'parametri u definizzjonijiet, li joperaw fit-taqsima xierqa tal-fiżika, huwa possibbli li tkompli twil biżżejjed. Illum aħna ser nitkellmu biss fuq dan is-suġġett.

Dak li huwa kopert fil-fiżika molekulari?

L-għan ewlieni, li huwa meqjus f'din is-sezzjoni huwa gass perfetta. L-ekwazzjoni ta 'stat ta' gass ideali inkisbet ibbażata fuq il-kundizzjonijiet ambjentali normali, u aħna ser nitkellmu dwar ftit aktar tard. Issa tikri jaslu għal dan "problema" mill-bogħod.

Assumi għandna ċertu massa ta 'gass. kundizzjoni tagħha jistgħu jiġu definiti permezz ta 'tliet parametri ta' natura termodinamika. Dan, naturalment, pressjoni, il-volum u t-temperatura. Sistema istat ekwazzjoni f'din il-komunikazzjoni każ bejn il-parametri formula rispettivi. Jidher hekk: F (p, V, T) = 0.

Hawnhekk aħna ewwel bil-mod gets għall-ħolqien ta 'tali ħaġa bħala gass ideali. Huma talbu gass, fejn l-interazzjoni bejn il-molekuli huma negliġibbli. Ġeneralment fin-natura ta 'tali ma teżistix. Madankollu kwalunkwe gass dilwit qawwija qrib miegħu. Mill-ideal mhumiex wisq differenti ossiġnu nitroġenu u l-arja, huma f'kundizzjonijiet normali. Biex tikteb l-ekwazzjoni ta 'stat ta' gass ideali, nistgħu nużaw il-liġi tal-gass ikkombinat. Aħna jiksbu: PV / T = const.

Numru kunċett relatat 1: Il-liġi Avogadro tal

Hija tista 'tgħidilna li jekk nieħdu l-istess numru ta' moles ta assolutament xi gass każwali u tpoġġihom fl-istess kondizzjonijiet, inkluż it-temperatura u l-pressjoni, il-gass se jokkupa l-istess volum. B'mod partikolari, il-esperiment ikun ġie mwettaq taħt kondizzjonijiet normali. Dan ifisser li t-temperatura hija 273.15 f'Kelvin, pressjoni - atmosfera wieħed (760 mm Hg jew 101,325 Pascals). Ma 'dawn il-parametri volum tal-gass meħuda ugwali għal 22.4 litru. Għalhekk, nistgħu ngħidu li għal mole wieħed ta 'kull proporzjon gass parametri numeriċi se jkun kostanti. Dan hu għaliex ġie deċiż li jagħti din in-nomina figura bl-ittra R u sejħa hija l-kostanti universali ta 'gass. Għalhekk, huwa ugwali għal 8.31. Il J dimensjoni / mol * K.

gass ideali. ekwazzjoni tal-gass ideali ta 'stat u timmanipula minnhom

Ejja nippruvaw li jikteb. Għal dan il-għan, aħna tikteb f'din il-forma: PV = RT. ikomplu jimpenjaw operazzjoni mhux ikkomplikati, immoltiplika iż-żewġ naħat minn numru arbitrarju ta 'moles. Akkwista pVu = URT. Nieħdu in kunsiderazzjoni l-fatt li l-prodott tal-volum molari fl-ammont tas-sustanza hija sempliċement volum. Iżda fl-istess ħin l-għadd ta 'moles se tkun il-massa privat u l-massa molari. Dak hu l-ekwazzjoni Mendeleev-Clapeyron. Hija tagħti idea ċara ta 'dak it-tip ta' sistema ta jifforma gass ideali. L-ekwazzjoni ta 'stat ta' gass ideali isir: PV = MRT / M.

Aħna jidderivaw formula għall-pressjoni

Ejja jqattgħu xi manipulazzjoni aktar mill-espressjoni miksuba. Għal dan tagħmel il-lemin tal-Mendeleev-Clapeyron immoltiplika u jaqsmu bin-numru ta 'Avogadro. Issa tħares b'attenzjoni lejn il-prodott tas-ammont ta 'sustanza fuq il-kostanti Avogadro. Dan huwa xejn min-numru totali ta 'molekuli fil-gass. Iżda fl-istess ħin, il-proporzjon ta 'kostanti universali ta' gass li numru Avogadro se jkun ugwali għall -kostant Boltzmann. Konsegwentement, il-pressjoni tal-formula tista 'tinkiteb hekk: p = NKT / V jew p = NKT. Hawnhekk n notazzjoni huwa konċentrazzjoni ta 'partiċelli.

Proċessi tal-gass ideali

Fil -fiżika molekulari , hemm tali ħaġa bħala izoprotsessy. Dan proċessi termodinamiċi li jseħħu fis-sistema fil parametri kostanti. Il-massa ta 'materjal għandu wkoll jibqa' kostanti. Ejja nħarsu lejn lilhom b'mod aktar speċifiku. Għalhekk, il-liġi tal-gass ideali.

Pressjoni jibqa 'kostanti

Dan huwa l-liġi ta 'Gay-Lussac. Jidher qisu dan: V / T = const. Hija tista 'tinkiteb mill-ġdid b'mod differenti: V = Vo (1 + fi). Hawnhekk, huwa 1 / 273.15 u K ^ -1 hija msejħa "koeffiċjent ta 'espansjoni volum." Aħna tista 'tissostitwixxi it-temperatura fil Celsius u Kelvin. Fil-każ tal-aħħar irridu jiksbu formula V = Voat.

Volum jibqa 'kostanti

Dan huwa t-tieni liġi ta 'Gay-Lussac, aktar spiss imsemmija bħala l-liġi ta' Charles. Jidher qisu dan: p / T = const. Hemm formulazzjoni ieħor: p = po (1 + fi). Konverżjonijiet jista 'jsir skond il-eżempju preċedenti. Kif jidher, il-liġijiet ideali ta 'gass kultant huma pjuttost simili għal xulxin.

It-temperatura tibqa 'kostanti

Jekk it-temperatura tal-gass ideali tibqa 'kostanti, allura nistgħu nibdew liġi tal-Boyle. PV = const: Huwa jista għalhekk jiġu rreġistrati.

Kunċett relatati № 2: pressjoni parzjali

Ejja ngħidu li għandna bastiment ma 'gassijiet. Din ser tkun taħlita. Is-sistema hija fi stat ta 'ekwilibriju termali, u gassijiet ma jagħmlux reazzjoni ma' xulxin. Hawnhekk, N tindika n-numru totali ta 'molekuli. N1, N2 u l-bqija, rispettivament, in-numru ta 'molekuli f'kull wieħed mill-komponenti eżistenti tat-taħlita. Ħu pressjoni formula p = NKT = NKT / V. Hija tista 'tinfetaħ għal każ speċifiku. Għall-formula taħlita żewġ komponenti isir: p = (N1 + N2) kt / V. Iżda mbagħad jirriżulta li l-pressjoni totali se jkun is-somma tal-pressjonijiet parzjali ta 'kull taħlita. Dan ifisser li se tieħu l-+ p2 forma p1, u l-bqija. Dan se jkun l- pressjonijiet parzjali.

X'tikkontrolla do?

Il-formula ta 'kuntatt li tirriżulta jindika li l-pressjoni tas-sistema hija mill-ġenb ta' kull grupp ta 'molekuli. Huwa, inċidentalment, ma tiddependix fuq ħaddieħor. Dan jieħu l-formulazzjoni liġi Dalton, aktar tard msemmi għal warajh: taħlita fejn il-gassijiet ma jkunux kimikament jirreaġixxu ma 'xulxin, il-pressjoni total huwa ugwali għas-somma ta' pressjonijiet parzjali.