Ideal Gas. Die Zustandsgleichung eines idealen Gases. Izoprotsessy.

Die ideale Gaszustandsgleichung eines idealen Gases, dessen Temperatur und Druck, Volumen … Liste der Parameter und Definitionen, die in dem entsprechenden Abschnitt der Physik arbeiten, ist es möglich, lange genug, um fortzufahren. Heute werden wir nur zu diesem Thema sprechen.

Was ist in der Molekülphysik abgedeckt?

Die Hauptaufgabe, die in diesem Abschnitt betrachtet wird, ist ein ideales Gas. Die Zustandsgleichung eines idealen Gases wurde auf der Grundlage der normalen Umgebungsbedingungen erhalten, und wir werden später über ein wenig sprechen. Nun kommen wir zu diesem „Problem“ aus der Ferne.

Angenommen, wir eine gewisse Masse an Gas. Ihr Zustand kann durch drei Parameter der thermodynamischen Natur definiert werden. Dies ist natürlich, Druck, Volumen und Temperatur. Systemzustandsgleichung in diesem Fall ist die Kommunikation zwischen den jeweiligen Formelparameter. Es scheint also: F (p, V, T) = 0.

Hier sind wir zum ersten Mal leise auf die Entstehung von so etwas wie ein ideales Gas zu stehlen oben. Sie nannten Gas, wobei die Wechselwirkung zwischen den Molekülen vernachlässigbar sind. Im Allgemeinen in der Natur solcher nicht vorhanden. Jedoch kann jedes verdünntes Gas nahe daran. Vom perfekten wenig anders Stickstoff, Sauerstoff und Luft, sind unter normalen Bedingungen. Um die Zustandsgleichung eines idealen Gases zu schreiben, können wir das kombinierte Gasgesetz verwenden. Wir erhalten: pV / T = konst.

Ein verwandtes Konzept Nummer 1: Avogadro-Gesetz

Es kann uns sagen, dass, wenn wir die gleiche Anzahl von Molen absolut jedes beliebigen Gas nehmen und sie unter den gleichen Bedingungen gestellt, einschließlich Temperatur und Druck wird das Gas das gleiche Volumen einnehmen. Insbesondere wurde das Experiment unter normalen Bedingungen durchgeführt. Dies bedeutet, dass die Temperatur betrug 273,15 Kelvin, Druck – eine Atmosphäre (760 mm Hg oder 101,325 Pascal). Mit diesen Parametern genommen Gasvolumen auf 22,4 Liter gleich. Daher können wir sagen, dass für ein Mol eines beliebigen Gases Verhältnis numerischen Parameter konstant sein wird. Deshalb wurde beschlossen, diese Zahl Bezeichnung mit dem Buchstaben R zu geben und die universelle Gaskonstante nennen. Somit ist es 8,31 gleich. Die Dimension J / mol * K.

Ideal Gas. Die Zustandsgleichung eines idealen Gases und manipulieren

Lassen Sie uns versuchen, neu zu schreiben. Zu diesem Zweck schreiben wir es in dieser Form: pV = RT. commit weitere unkomplizierte Bedienung, vermehren sich durch eine beliebige Anzahl von Molen beiden Seiten. Wir erhalten PVU = uRT. Wir berücksichtigen die Tatsache, dass das Produkt aus dem Molvolumen in der Menge des Stoffes ist einfach Volumen. Aber zur gleichen Zeit wird die Anzahl der Mole sein Privat Masse und Molmasse. Das ist, was die Gleichung Mendelejew-Clapeyron. Es gibt eine klare Vorstellung davon, welche Art von System bildet ein ideales Gas. Die Zustandsgleichung eines idealen Gases wird: pV = mRT / M.

Wir leiten eine Formel für Druck

Lassen Sie uns etwas mehr Manipulation des erhaltenen Ausdruck verbringen. Um dies zu tun, die rechte Seite des Mendelejew-Clapeyron multiplizieren und dividieren durch die Anzahl der Avogadro. Nun schauen Sie genau auf das Produkt aus der Menge der Substanz auf die Avogadro – Konstante. Dies ist nichts anderes als die Gesamtzahl der Moleküle in einem Gas. Aber zur gleichen Zeit, das Verhältnis von universellen Gaskonstante zu Avogadro-Zahl wird gleich den Boltzmann – Konstante. Folglich kann der Druck der Formel so geschrieben werden: p = NkT / V oder P = nkT. Hier wird die Notation n Konzentration der Teilchen.

Prozesse ideales Gas

In der Molekülphysik , gibt es so etwas wie izoprotsessy. Diese thermodynamischen Prozesse, die in dem System mit einem konstanten Parametern nehmen. Die Masse des Materials sollte auch konstant bleiben. Lassen Sie sich an sie speziell mehr aussehen. So ist das ideale Gasgesetz.

Der Druck bleibt konstant

Das ist das Gesetz des Homosexuell-Lussac. Es sieht wie folgt aus: V / T = konst. Es kann in einer anderen Art und Weise neu geschrieben werden: V = Vo (1 + at). Hier wird eine 1 / 273.15 und K ^ -1 wird als „Volumenausdehnungskoeffizienten.“ Wir können, wenn die Temperatur in Celsius und Kelvin ersetzen. Im letzteren Fall erhalten wir eine Formel V = Voat.

Volumen bleibt konstant

Dies ist das zweite Gesetz des Homosexuell-Lussac, häufiger als das Gesetz von Charles bezeichnet. Es sieht wie folgt aus: p / T = konst. Es ist eine andere Formulierung: p = po (1 + at). Umwandlungen können in Übereinstimmung mit dem vorherigen Beispiel durchgeführt werden. Wie die idealen Gasgesetze zu sehen sind manchmal recht ähnlich zueinander.

Die Temperatur bleibt konstant

Wenn die ideale Gastemperatur konstant bleibt, dann können wir die Boyle-Gesetz bekommen. pV = konst: Er kann so aufgezeichnet werden.

Ein verwandtes Konzept № 2: Partialdruck

Lassen Sie uns sagen, dass wir ein Schiff mit Gasen haben. Es wird eine Mischung sein. Das System befindet sich in einem Zustand des thermischen Gleichgewichts, und Gas mit nicht miteinander reagieren. Hier bezeichnet N die Gesamtzahl der Moleküle. N1, N2 und so weiter, das jeweils die Anzahl der Moleküle in jedem der vorhandenen Bestandteile der Mischung. Nimm Formel Druck P = nkT = NkT / V. Es kann für einen bestimmten Fall geöffnet werden. Für die Zweikomponentenmischung Formel wird: p = (N1 + N2) kT / V. Doch dann stellt sich heraus, dass der Gesamtdruck wird die Summe der Partialdrücke von jeder Mischung sein. Dies bedeutet, dass sie die Form p1 + p2 nehmen, und so weiter. Dies wird die sein Partialdrücke.

Was macht es?

Die sich ergebende Kontakt Formel zeigt an, daß der Systemdruck von der Seite jeder Gruppe von Molekülen ist. Es ist übrigens nicht auf anderen abhängt. Dies nimmt die Formulierung Dalton Gesetz, später nach ihm benannt: eine Mischung, wobei die Gase nicht chemisch miteinander reagieren, der Gesamtdruck gleich der Summe der Partialdrücke.