الغاز المثالي. معادلة حالة الغاز المثالي. Izoprotsessy.

معادلة الغاز المثالي الدولة من الغاز المثالي، ودرجة الحرارة والضغط والحجم ... قائمة معلمات والتعاريف، والتي تعمل في القسم المناسب الفيزياء، فمن الممكن أن يستمر لفترة كافية. اليوم سوف نتحدث فقط حول هذا الموضوع.

ما هو مغطى في الفيزياء الجزيئية؟

الهدف الرئيسي، والذي يعتبر في هذا القسم هو غاز المثالي. معادلة الدولة من الغاز المثالي تم الحصول عليها بناء على الظروف البيئية العادية، وسوف نتحدث عن قليلا في وقت لاحق. الآن دعونا حان لهذه "المشكلة" من مسافة بعيدة.

لنفترض أن لدينا كتلة معينة من الغاز. يمكن تعريف المرض من خلال ثلاثة معايير للطبيعة الديناميكية الحرارية. هذا، بطبيعة الحال، الضغط والحجم ودرجة الحرارة. المعادلة حالة النظام في هذه الحالة الاتصالات بين المعلمات صيغة منها. ويبدو على النحو التالي: F (ع، V، T) = 0.

نحن هنا لأول مرة لسرقة بهدوء إلى ظهور شيء من هذا القبيل الغاز المثالي. ودعوا الغاز، حيث التفاعل بين جزيئات تكاد لا تذكر. عموما في طبيعة هذا غير موجود. ومع ذلك، فإن أي غاز مخلخل قريب منه. من الكمال مختلفا قليلا النيتروجين، والأكسجين والهواء، هي في الظروف العادية. لكتابة معادلة حالة الغاز المثالي، يمكننا استخدام قانون الغاز مجتمعة. نحصل على: PV / T = CONST.

مفهوم الرقم المتصل 1: قانون أفوجادرو

ويمكن أن يقول لنا أنه إذا أخذنا نفس العدد من الشامات أي الاطلاق الغاز عشوائي ووضعها في نفس الظروف، بما في ذلك درجة الحرارة والضغط، والغاز سوف تحتل نفس الحجم. على وجه الخصوص، وقد أجريت التجربة في ظل ظروف طبيعية. وهذا يعني أن درجة الحرارة كانت 273.15 كلفن والضغط - جو واحد (760 ملم زئبق أو 101325 الضغط بمقياس الباسكال). مع هذه المعايير حجم الغاز اتخذت يساوي 22.4 لترا. لذلك، يمكننا أن نقول أن لمول واحد من أي نسبة الغاز المعلمات العددية سوف يكون ثابتا. هذا هو السبب في أنه تقرر إعطاء هذه التسمية الرقم بالحرف R والذي يطلق عليه ثابت الغاز العالمي. وهكذا، فإنه يساوي 8.31. البعد J / مول * K.

الغاز المثالي. معادلة حالة الغاز المثالي والتلاعب بها

دعونا نحاول إعادة كتابة. لهذا الغرض، ونحن نكتب في هذا النموذج: PV = RT. وعلاوة على ذلك ارتكاب عملية غير معقدة، ضرب كلا الجانبين من قبل عدد التعسفي من الشامات. نحصل على pVu = تنزانيا المتحدة. أخذنا بعين الاعتبار حقيقة أن المنتج من الحجم المولي في كمية المادة هي مجرد حجم. ولكن في الوقت نفسه فإن عدد الشامات يكون كتلة خاصة والكتلة المولية. هذا ما المعادلة مندليف-Clapeyron. أنه يعطي فكرة واضحة عن ما هو نوع النظام يشكل الغاز المثالي. معادلة حالة الغاز المثالي يصبح: PV = MRT / M.

نستمدها صيغة للضغط

دعونا قضاء بعض التلاعب في التعبير التي تم الحصول عليها. للقيام بذلك الجانب الأيمن من مندليف-Clapeyron ضرب والقسمة على عدد أفوجادرو. الآن ننظر بعناية في نتاج كمية من المواد المخدرة على ثابت أفوجادرو. هذا ليس شيئا آخر من العدد الإجمالي من الجزيئات في الغاز. ولكن في الوقت نفسه، فإن نسبة ثابت الغاز العالمي إلى عدد أفوجادرو سيكون مساويا ل ثابت بولتزمان. ونتيجة لذلك، والضغط من الصيغة يمكن كتابة على النحو التالي: ص = NKT / V أو ص = NKT. هنا تدوين n هو تركيز الجسيمات.

عمليات الغاز المثالي

في الفيزياء الجزيئية ، هناك شيء من هذا القبيل izoprotsessy. هذه العمليات الحرارية التي تحدث في النظام في المعلمات ثابتة. ينبغي أيضا أن تظل كتلة المادة ثابتة. دعونا ننظر إليها بشكل أكثر تحديدا. لذا، فإن قانون الغاز المثالي.

يبقى الضغط المستمر

هذا هو قانون غاي لوساك. يبدو مثل هذا: V / T = CONST. ويمكن إعادة كتابة بطريقة مختلفة: V = فو (1 + في). هنا، هو 1 / 273.15 وK ^ -1 يسمى "معامل التمدد الحجم." نحن يمكن أن تكون بديلا مثل درجة الحرارة في مئوية وكلفن. وفي الحالة الأخيرة نحصل على الصيغة V = Voat.

لا يزال حجم ثابت

هذا هو القانون الثاني للغاي لوساك، في كثير من الأحيان ويشار إلى أن قانون تشارلز. يبدو مثل هذا: ص / T = CONST. هناك وضع آخر: ص = ص (1 + في). التحويلات يمكن أن يؤديها وفقا للمثال السابق. كما يمكن أن يرى، وقانون الغازات المثالية في بعض الأحيان مماثلة تماما لبعضها البعض.

وتبقى درجة حرارة ثابتة

إذا بقيت درجة حرارة الغاز مثالية ثابتة، وبعد ذلك يمكننا الحصول على قانون بويل. PV = CONST: وبالتالي يمكن تسجيلها.

وثمة مفهوم ذات الصلة № 2: الضغط الجزئي

دعونا نقول لدينا وعاء مع الغازات. وسوف يكون الخليط. هذا النظام هو في حالة من التوازن الحراري، والغازات لا تتفاعل مع بعضها البعض. هنا، N يدل على العدد الكلي للجزيئات. N1، N2 وهلم جرا، على التوالي، وعدد من الجزيئات في كل من المكونات الموجودة في الخليط. تأخذ صيغة ضغط ع = = NKT NKT / V. يمكن فتحه لحالة معينة. لصيغة خليط ثنائي مكون يصبح: ص = (N1 + N2) كيلوطن / V. ولكن بعد ذلك تبين أن الضغط الكلي سيكون مجموع الضغوط الجزئية من كل الخليط. وهذا يعني أن الأمر سيستغرق شكل P1 + P2، وهلم جرا. وستكون هذه الضغوط الجزئية.

ماذا يفعل؟

الصيغة الاتصال مما أدى إلى أن ضغط النظام هو من جانب كل مجموعة من الجزيئات. وهو، بالمناسبة، لا تعتمد على الآخرين. هذا يستغرق صياغة قانون دالتون، واسمه في وقت لاحق من بعده: خليط الغازات حيث لا تتفاعل مع بعضها البعض كيميائيا، والضغط الكلي يساوي مجموع الضغوط الجزئية.