Ideální plyn. Stavová rovnice ideálního plynu. Izoprotsessy.

Ideální plyn stavová rovnice ideálního plynu, jeho teplotě a tlaku, objemu ... seznam parametrů a definice, které působí v příslušné části fyziky, je možné pokračovat dostatečně dlouho. Dnes budeme mluvit právě na toto téma.

Na co se vztahuje na molekulární fyziky?

Hlavním cílem, který je považován v této části je ideální plyn. Stavová rovnice ideálního plynu byly získány na základě standardních podmínek okolního prostředí, a budeme o trochu mluvit později. Nyní pojďme do tohoto „problému“ na dálku.

Předpokládejme, že máme určité množství plynu. Její stav může být definována třemi parametry termodynamické povahy. To samozřejmě, tlaku, objemu a teploty. Systém stavové rovnice v tomto případě komunikace mezi příslušnými vzorce parametrů. Zdá se tedy: F (p, V, T) = 0.

Tady jsme se poprvé tiše krást až ke vzniku takového jako ideální plyn. Říkalo se plyn, přičemž interakce mezi molekulami jsou zanedbatelné. Obecně v povaze takový neexistuje. Nicméně, blízký k ní zředěný plyn. Z dokonalé trochu jinak dusíku, kyslíku a vzduchu, jsou za normálních podmínek. Psát stavovou rovnici ideálního plynu, můžeme použít kombinovaný zákon o zemním plynu. Získáme: PV / T = konst.

S tím souvisí pojem číslo 1: Avogadro zákon

To nám může říci, že pokud budeme mít stejný počet molů naprosto libovolném plynu a dát je do stejných podmínek, včetně teploty a tlaku, plyn bude zabírat stejný objem. Zejména byl proveden pokus za normálních podmínek. To znamená, že teplota byla 273,15 Kelvina, tlak - jedna atmosféra (760 mm Hg nebo 101,325 Pascalů). S těmito parametry objem plynu přijata rovná 22,4 litrů. Proto lze říci, že pro jeden mol každém poměru plynu bude číselné parametry konstantní. Proto bylo rozhodnuto dát toto číslo označení písmenem R a nazývat to univerzální plynová konstanta. Proto je rovna 8,31. Rozměr J / mol * K.

Ideální plyn. Stavová rovnice ideálního plynu a manipulovat s nimi

Zkusme přepsat. Za tímto účelem jsme to napsat v této podobě: PV = RT. Dále zavázat nekomplikovanou operaci, násobit obě strany libovolným počtem molů. Získáme PVU = Urt. Vezmeme v úvahu skutečnost, že produkt molárního objemu ve výši látky je prostě hlasitosti. Ale zároveň bude počet molů být soukromé hmotnost a molekulová hmotnost. To je to, co rovnice Mendělejev-Clapeyronova. Dává jasnou představu o tom, jaký druh systému vytváří ideální plyn. Stavová rovnice ideálního plynu se stává: PV = mrt / M.

My odvodit vzorec pro tlak

Pojďme strávit trochu manipulace získaného výrazu. Chcete-li to na pravou stranu Mendělejev-Clapeyron násobit a dělit počtem Avogadro. Nyní pečlivě prohlédnout součinu množství látky na Avogadro konstantou. To není nic jiného než celkový počet molekul v plynu. Ale zároveň je poměr univerzální plynová konstanta pro Avogadro čísla budou rovnat Boltzmann konstanta. V důsledku toho je tlak obecného vzorce může být zapsán takto: p = NKT / V nebo p = NKT. Zde notace n je koncentrace částic.

Procesy ideálním plynem

V molekulové fyziky , tam je takový věc jako izoprotsessy. Tento termodynamické procesy, které probíhají v systému při konstantní parametry. Hmotnost materiálu, by měl také zůstat konstantní. Podívejme se na ně podrobněji. Takže práva ideálního plynu.

Tlak zůstává konstantní

To je zákon Gay-Lussac. Vypadá to, že toto: V / T = konst. To může být přepsána jiným způsobem: V = Vo (1 + v). Zde, a je 1 / 273,15 a K ^ -1, se nazývá „koeficient roztažnosti hlasitosti.“ Můžeme dosadit jako teplota ve stupních Celsia a Kelvina. V posledně uvedeném případě získáme vzorce V = Voat.

Objem zůstává konstantní

Jedná se o druhý zákon Gay-Lussac, častěji označován jako práva Charles. Vypadá to, že toto: P / T = konst. Tam je další prostředek: p = PO (1 + v). Konverze může být provedena v souladu s předchozím příkladu. Jak lze vidět, zákony ideálních plynů jsou někdy docela podobné navzájem.

Teplota zůstává konstantní

V případě, že ideální teplota plynu zůstává konstantní, pak se můžeme dostat na Boyle zákon. pV = const: Nemůže být proto zachycena.

Příbuzné pojetí № 2: parciální tlak

Řekněme, že máme nádobu s plyny. Bude to směs. Systém je ve stavu tepelné rovnováhy, a plyny nereagují s sebou. Zde N označuje celkový počet molekul. N1, N2, a tak dále, v tomto pořadí, počet molekul v každém z existujících složek směsi. Pak vzorec tlak p = NKT = NKT / V. To může být otevřen pro konkrétní případ. Pro směs vzorce dvousložkového stává: p = (n1 + n2) kt / V. Ale ukázalo se, že celkový tlak bude součet parciálních tlaků každou směs. To znamená, že bude mít podobu P1 + P2, a tak dále. To budou parciální tlaky.

Co to dělá?

Výsledný kontakt vzorec znamená, že je tlak v systému ze strany každé skupiny molekul. Je to mimochodem není závislý na ostatních. To bere přípravek Dalton zákon, později jmenovaný po něm: směs, vyznačující se tím, že plyny nejsou chemicky reagují spolu navzájem, celkový tlak se rovná součtu parciálních tlaků.