Idealiųjų dujų. Valstybės idealios dujų lygtis. Izoprotsessy.

Idealus dujų būsenos lygtis idealios dujos, jos temperatūros ir slėgio, tūrio ... parametrų sąrašas ir apibrėžimų, kurie veikia į atitinkamą skyrių fizikos, tai yra įmanoma tęsti pakankamai ilgai. Šiandien mes kalbame tik apie šią temą.

Kas yra padengtas molekulinės fizikos?

Pagrindinis objektas, kuris yra laikomas šiame skyriuje yra puikus dujos. Valstybės lygtys idealios dujos buvo gautas remiantis įprastomis aplinkos sąlygomis, o mes kalbame apie šiek tiek vėliau. Dabar galime ateiti į šį "problema" per atstumą.

Tarkime, mes turime tam tikrą masę dujų. Jos būklė gali būti apibrėžiamas trimis parametrais termodinaminės pobūdžio. Tai, žinoma, slėgio, tūrio ir temperatūros. Sistemos būsenos lygtis šiuo atveju bendravimo atitinkamų formulės parametrai. todėl atsiranda: f (p, V, T) = 0.

Čia mes pirmą kartą tyliai pavogti iki tokio dalyko atsiradimas kaip idealus dujų. Jie vadinamas dujas, kur ryšys tarp molekulių sąveika yra nežymus. Paprastai į tokio pobūdžio neegzistuoja. Tačiau bet koks praretinta dujų arti jos. Nuo puikus tiek skiriasi azoto, deguonies ir oro, yra normaliomis sąlygomis. Norėdami rašyti būsenos idealios dujų lygtį, galime naudotis Kombinuotąja dujų įstatymą. Mes gauti: PV / T = const.

Susijusi koncepcija skaičius 1: Avogadro dėsnis

Jis gali mums pasakyti, kad jei mes tą patį skaičių molių absoliučiai bet atsitiktinių dujų ir įdėti jas į pačiomis sąlygomis, įskaitant temperatūros ir slėgio, dujų užims tą patį garsą. Visų pirma, eksperimentas buvo atliktas įprastomis sąlygomis. Tai reiškia, kad temperatūra buvo 273.15 Kelvinas, slėgis - vienos atmosferos (760 mm Hg arba 101,325 Pa,). Su šių parametrų dujų tūris priimtas lygus 22,4 litrų. Todėl, galime pasakyti, kad vienas mol bet kokiam dujų santykis skaitinės parametrai bus pastovus. Štai kodėl buvo nuspręsta suteikti šis skaičius paskyrimas raide R ir vadina jį universali dujų konstanta. Taigi, ji yra lygi 8,31. Matmuo J / mol * K.

Idealiųjų dujų. Valstybės lygtys idealios dujų ir manipuliuoti jais

Pabandykime perrašyti. Šiam tikslui, mes rašyti šią formą: PV = RT. Toliau įsipareigoti paprastą operaciją, padauginti iš abiejų pusių už pasirinktą molių skaičius. Gauname PVV = URT. Mes atsižvelgti į tai, kad molinis tūris atsižvelgiant į medžiagos kiekį produktas yra tiesiog apimtis. Bet tuo pačiu metu kurmių skaičius bus privati masė ir molinė masė. Štai ką lygtis Mendelejevas Clapeyron. Ji suteikia aiškią sampratą, kokios sistemos sudaro idealią dujas. Iš būklės idealios dujų lygtis tampa: PV = MRT / M.

Mes gauname formulę spaudimą

Leiskite praleisti šiek tiek daugiau manipuliavimo gautos išraiškos. Norėdami tai padaryti teisingą pusę Mendelejevo Clapeyron daugintis ir atskirtį dėl Avogadro skaičiaus. Dabar atidžiai pažvelgti į į medžiagos kiekio apie prekę į Avogadro konstanta. Tai yra ne kas kita, nei skaičiaus molekulių dujų. Bet tuo pačiu metu, universaliosios dujų konstantos santykis Avogadro skaičius bus lygus ir Bolcmano konstanta. Todėl, kurio formulė slėgis gali būti parašyta taip: p = NKT / V arba p = NKT. Čia žymėjimas n yra dalelių koncentracija.

Procesai idealiųjų dujų

Be molekulinės fizikos , yra toks dalykas kaip izoprotsessy. Šis termodinaminių procesų, kurie vyksta į sistemą pastoviu parametrų. Medžiagos masė, taip pat turėtų išlikti pastovus. Pažvelkime į juos konkrečiau. Taigi, idealus dujų įstatymas.

Slėgio išlieka pastovi

Tai Gay-Lussac teisė. Ji atrodo taip: V / T = const. Jis gali būti perrašytas kitokiu būdu: V = Vo (bent 1 +). Čia, a yra 1 / 273.15 ir K ^ -1 yra vadinamas "tūrio išsiplėtimo koeficientas." Mes galime pakeisti, nes Celsijaus ir Kelvino temperatūros. Pastaruoju atveju mes gauti formulę V = Voat.

Kiekis išlieka pastovus

Tai yra antras įstatymas Gay-Lussac, dažniau vadinama Charles teisę. Ji atrodo taip: P / T = const. Yra dar vienas kompozicija: p = PO (bent 1 +). Transformaciją galima atlikti pagal ankstesniame pavyzdyje. Kaip galima matyti, idealus dujų įstatymai kartais gana panašūs vienas į kitą.

Temperatūra išlieka pastovi

Jei idealus dujų temperatūra būtų pastovi, tada mes galime gauti Boyle teisę. pV = const: Taigi jis gali būti registruojamas.

Panašus koncepcija № 2: dalinio slėgio

Tarkime, kad mes turime indą su dujomis. Tai bus mišinys. Sistema yra tokios būklės, šiluminės pusiausvyros, ir dujos nereaguoja viena su kita. Čia, N žymi skaičių molekulių. N1, N2 ir tt, atitinkamai, iš molekulių skaičius kiekvienoje iš esamų komponentų mišinio. Paimkite formulę slėgis p = NKT = NKT / V. Jis gali būti atidaryta konkrečiu atveju. Už dvikomponentės mišinio, kurio formulė tampa: p = (N1 + N2) kt / V Bet tada paaiškėja, kad bendras spaudimas bus dalinių slėgių kiekvieno mišinio suma. Tai reiškia, kad ji imsis forma P1 + P2, ir pan. Tai bus daliniai slėgiai.

Ką jis daro?

Gautas kontaktinis formulė nurodo, kad sistema slėgis yra nuo kiekvieno molekulių grupės pusėje. Tai, beje, nepriklauso nuo kitų. Tai trunka formuluojant Daltonų įstatymą, vėliau pavadintas po to, kai jam: mišinys, kur dujos yra chemiškai reaguoti su viena kitai, bendras slėgis yra lygus dalinių slėgių suma.