แก๊สอุดมคติ สมการของรัฐของแก๊สอุดมคติ Izoprotsessy

สมการของก๊าซในอุดมคติของรัฐของแก๊สอุดมคติอุณหภูมิและความดันปริมาณ ... รายการของพารามิเตอร์และคำจำกัดความที่ทำงานในส่วนที่เหมาะสมของฟิสิกส์ก็เป็นไปได้ที่จะดำเนินการนานพอ วันนี้เราจะพูดคุยเพียงในหัวข้อนี้

สิ่งที่ครอบคลุมในฟิสิกส์โมเลกุล?

วัตถุหลักซึ่งมีการพิจารณาในส่วนนี้เป็นก๊าซที่สมบูรณ์แบบ สมการของรัฐ ของแก๊สอุดมคติ ที่ได้รับขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมปกติและเราจะพูดคุยเกี่ยวกับเล็กน้อยในภายหลัง ตอนนี้ขอมาถึงนี้ "ปัญหา" จากระยะไกล

สมมติว่าเรามีมวลหนึ่งของก๊าซ สภาพของเธอสามารถกำหนดได้โดยสามพารามิเตอร์ของธรรมชาติทางอุณหพลศาสตร์ นี้แน่นอน, ความดัน, ปริมาณและอุณหภูมิ สมการสถานะของระบบในการสื่อสารในกรณีนี้ระหว่างพารามิเตอร์สูตรนั้น มันจะปรากฏดังนี้: F (P, V, T) = 0

ที่นี่เรามีเป็นครั้งแรกที่จะเงียบขโมยถึงการเกิดขึ้นของสิ่งนั้นเป็นของก๊าซในอุดมคติ พวกเขาเรียกว่าก๊าซนั้นมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลที่มีเล็กน้อย โดยทั่วไปในธรรมชาติดังกล่าวไม่ได้อยู่ อย่างไรก็ตามใด ๆ ซึ่งได้ทำให้บริสุทธิ์ก๊าซดังกล่าวอย่างใกล้ชิด จากที่สมบูรณ์แบบที่แตกต่างกันเล็ก ๆ น้อย ๆ ไนโตรเจนออกซิเจนและอากาศอยู่ในสภาวะปกติ การเขียนสมการของรัฐของแก๊สอุดมคติที่เราสามารถใช้กฎหมายก๊าซรวม เราได้รับ: pV / T = const

แนวคิดที่เกี่ยวข้องจำนวน 1: กฎหมายของอโว

มันสามารถบอกเราว่าถ้าเราใช้หมายเลขเดียวกันของโมลของก๊าซสุ่มอย่างใดและใส่ไว้ในเงื่อนไขเดียวกันรวมทั้งอุณหภูมิและความดันก๊าซจะครอบครองปริมาณเดียวกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการทดลองได้ดำเนินการภายใต้สภาวะปกติ ซึ่งหมายความว่าอุณหภูมิ 273.15 เคลวิน, ความดัน - บรรยากาศหนึ่ง (760 มิลลิเมตรปรอทหรือ 101,325 Pascals) ด้วยพารามิเตอร์เหล่านี้ปริมาณก๊าซที่นำมาเท่ากับ 22.4 ลิตร ดังนั้นเราจึงสามารถพูดได้ว่าหนึ่งโมลของอัตราส่วนก๊าซพารามิเตอร์ตัวเลขจะคงที่ นั่นคือเหตุผลที่มันก็ตัดสินใจที่จะให้การกำหนดตัวเลขนี้โดยตัวอักษร R และเรียกมันว่าคงก๊าซสากล ดังนั้นจึงมีค่าเท่ากับ 8.31 มิติ J / mol * เค

แก๊สอุดมคติ สมการของรัฐของแก๊สอุดมคติและจัดการกับพวกเขา

ลองเขียน เพื่อจุดประสงค์นี้เราเขียนมันในรูปแบบนี้: pV = RT นอกจากนี้การดำเนินการกระทำที่ไม่ซับซ้อนคูณทั้งสองข้างด้วยจำนวนข้อของไฝ เราได้รับ PVU = URT เราคำนึงถึงความจริงที่ว่าสินค้าของปริมาณกรามในจำนวนของสารที่เป็นเพียงปริมาณ แต่ในเวลาเดียวกันจำนวนโมลจะมีมวลส่วนตัวและมวลโมเลกุล นั่นคือสิ่งที่สม Mendeleev-Clapeyron มันทำให้ความคิดที่ชัดเจนของสิ่งที่ชนิดของระบบรูปแบบของก๊าซในอุดมคติ สมการของรัฐของแก๊สอุดมคติกลายเป็น: pV = MRT / เมตร

เราได้รับมาสูตรสำหรับความดัน

ลองใช้จ่ายบางส่วนการจัดการมากขึ้นของการแสดงออกได้ การทำเช่นนี้ทางด้านขวาของเมเด-Clapeyron คูณและหารด้วยจำนวน Avogadro ตอนนี้อย่างระมัดระวังดูสินค้าปริมาณของสารใน คง Avogadro นี้เป็นอะไรอย่างอื่นมากกว่าจำนวนของโมเลกุลในก๊าซ แต่ในเวลาเดียวกันอัตราส่วนของแก๊สคงสากลจำนวน Avogadro ที่จะเท่ากับ ค่าคงที่ Boltzmann ดังนั้นความดันของสูตรที่สามารถเขียนได้ดังนี้: p = NKT / V หรือ p = NKT นี่คือสัญกรณ์ n คือความเข้มข้นของอนุภาค

กระบวนการแก๊สอุดมคติ

ใน ฟิสิกส์โมเลกุล มีสิ่งดังกล่าวเป็น izoprotsessy นี้กระบวนการทางอุณหพลศาสตร์ที่เกิดขึ้นในระบบที่พารามิเตอร์คงที่ มวลของวัสดุนอกจากนี้ยังควรคงที่ ลองดูที่พวกเขามากขึ้นโดยเฉพาะ ดังนั้นกฎหมายของก๊าซในอุดมคติ

ความดันคงที่

นี้เป็นกฎหมายของเกย์ Lussac ลักษณะเช่นนี้: V / T = const มันสามารถเขียนในลักษณะที่แตกต่างกัน: V = Vo (1 + ที่) นี่คือ 1 / 273.15 และ K ^ -1 จะถูกเรียกว่า "สัมประสิทธิ์การขยายตัวปริมาณ." เราสามารถใช้แทนอุณหภูมิในเซลเซียสและเคลวิน ในกรณีหลังนี้เราได้รับสูตร V = Voat

ปริมาณคงที่

นี่คือกฎข้อที่สองของเกย์ Lussac มากขึ้นมักจะเรียกว่ากฎหมายของชาร์ลส์ ลักษณะเช่นนี้: p / T = const มีสูตรอื่น: p = Po (1 + ที่) การแปลงสามารถดำเนินการให้สอดคล้องกับตัวอย่างก่อนหน้านี้ ที่สามารถมองเห็นกฎหมายของก๊าซในอุดมคติเป็นบางครั้งค่อนข้างคล้าย ๆ กัน

อุณหภูมิคงที่

หากอุณหภูมิของก๊าซในอุดมคติคงที่แล้วเราจะได้รับกฎหมายของบอยล์ pV = const: เขาจึงสามารถบันทึก

แนวคิดที่เกี่ยวข้อง№ 2: ความดันบางส่วน

สมมติว่าเรามีเรือที่มีก๊าซ มันจะเป็นส่วนผสม ระบบอยู่ในสภาพ สมดุลความร้อน และก๊าซไม่ตอบสนองกับแต่ละอื่น ๆ ที่นี่ยังไม่มีหมายถึงจำนวนของโมเลกุล N1, N2 และอื่น ๆ ตามลำดับหมายเลขของโมเลกุลในแต่ละส่วนประกอบที่มีอยู่ของส่วนผสม ใช้สูตรความดัน p = = NKT NKT / โวลต์ มันสามารถเปิดเป็นกรณีเฉพาะ สำหรับสูตรผสมสององค์ประกอบกลายเป็น: p = (N1 + N2) โฮเทล / โวลต์ แต่แล้วก็ปรากฎว่าแรงกดดันทั้งหมดจะเป็นผลรวมของแรงกดดันบางส่วนของแต่ละส่วนผสม ซึ่งหมายความว่ามันจะใช้เวลาในรูปแบบ p1 p2 + และอื่น ๆ นี้จะเป็น แรงกดดันบางส่วน

มันทำอะไร?

สูตรการติดต่อที่เกิดบ่งชี้ว่าความดันของระบบคือจากด้านข้างของแต่ละกลุ่มของโมเลกุล มันเป็นความบังเอิญไม่ได้ขึ้นอยู่กับคนอื่น ๆ นี้จะใช้เวลาในการกำหนดกฎหมายดาลตันภายหลังตั้งชื่อตามเขา: ส่วนผสมนั้นก๊าซจะไม่ทำปฏิกิริยาทางเคมีกับแต่ละอื่น ๆ ความดันรวมเท่ากับผลรวมของแรงกดดันบางส่วน