Hingpit nga gas. Ang equation sa estado sa usa ka sulundon nga gas. Mga Isoprocesses.

Ang perpekto nga gas, ang equation sa estado sa usa ka sulundon nga gas, ang temperatura ug pressure, ang gidaghanon ... ang usa ka lista sa mga parameter ug mga kahulugan nga naglihok sa katugbang nga seksyon sa physics mahimong mapadayon sa dugay nga panahon. Karon kita maghisgot lang niini nga hilisgutan.

Unsa ang gihunahuna sa physics sa molekula?

Ang nag-unang butang nga giisip sa niini nga seksyon mao ang sulundon nga gas. Ang equation sa estado sa usa ka sulundon nga gas nakuha nakuha sa pag-asoy sa mga normal nga kondisyon sa kinaiyahan, ug maghisgot kita mahitungod niini sa usa ka gamay nga ulahi. Karon atong atubangon kining "problema" gikan sa halayo.

Ingnon ta nga dunay daghang gas. Ang estado niini mahimong matino pinaagi sa paggamit sa tulo ka mga thermodynamic nga mga parameter. Kini, siyempre, pressure, volume ug temperatura. Ang equation sa kahimtang sa sistema sa niini nga kaso mao ang pormula sa relasyon tali sa katugbang nga mga sukdanan. Kini ingon niini: F (p, V, T) = 0.

Dinhi, sa unang higayon, hinay-hinay natong giduol ang panagway sa maong konsepto isip usa ka sulud nga gas. Kini usa ka gas diin ang mga interaksyon tali sa mga molekula wala'y mahimo. Sa kinatibuk-an, kini wala sa kinaiyahan. Bisan pa, ang bisan unsang hinay-hinay kaayo nga gas duol niini. Sa maayo nga butang, adunay gamay nga kalainan tali sa nitroheno, oksiheno ug hangin, nga anaa sa normal nga kondisyon. Aron isulat ang equation sa estado sa usa ka sulud nga gas, mahimo natong gamiton ang gihiusa nga balaod sa gas. Kita makakuha: pV / T = const.

May kalabutan nga numero 1: Ang balaod ni Avogadro

Makasulti siya kanato nga kung magkuha kita sa samang gidaghanon sa mga moles sa hingpit nga bisan unsa nga random gas ug ibutang kini sa sama nga mga kondisyon, lakip ang temperatura ug pressure, unya ang mga gas mag-okupar sa samang volume. Sa partikular, ang eksperimento gipahigayon ubos sa normal nga kondisyon. Kini nagpasabot nga ang temperatura mao ang 273.15 Kelvin, pressure - usa ka atmospera (760 millimeters sa mercury o 101325 Pascal). Uban sa kini nga mga lagda, ang gas nga okupar sa usa ka volume nga sama sa 22.4 ka litro. Tungod niini, kita makaingon nga alang sa usa ka chameleon sa bisan unsa nga gas, ang ratio sa numerical nga mga lagda mahimong kanunay. Mao nga kini nakahukom sa paghatag niini nga numero nga usa ka pagtawag sa sulat R ug gitawag kini nga universal constant Busa, kini katumbas sa 8.31. Dimension J / mol * K.

Hingpit nga gas. Ang equation sa estado sa usa ka sulundon nga gas ug sa manipulasyon niini

Sulayan nato pag-usab ang pormula. Aron mahimo kini, isulat kini nga porma: pV = RT. Dugang pa, naghimo kita og usa ka yanong aksyon, pagpadaghan ang duha ka bahin sa equation pinaagi sa usa ka arbitraryong gidaghanon sa mga moles. Atong makuha ang pVu = uRT. Atong tagdon ang kamatuoran nga ang produkto sa volume sa molar sa gidaghanon sa butang mao lamang ang gidaghanon. Apan ang gidaghanon sa mga moles sa samang higayon mahimong katumbas sa pribadong masa ug molar mass. Mao kini ang pagtan-aw sa equation sa Mendeleev-Clapeyron. Naghatag kini og tin-aw nga ideya kung unsang sistema ang naglangkob sa sulundon nga gas. Ang equation sa state of an ideal nga gas nagkinahanglan sa porma: pV = mRT / M.

Gidawat nato ang pormula alang sa presyur

Himoon nato ang uban pang mga pagmaniobra sa mga ekspresyon. Tungod niini, gipadaghan nato ang tuong bahin sa Mendeleev-Clapeyron equation ug gibahin sa gidaghanon sa Avogadro. Karon kita nagtan-aw pag-ayo sa produkto sa kantidad sa butang sa numero ni Avogadro. Kini walay lain gawas sa total nga gidaghanon sa mga molekula sa gas. Apan sa samang higayon, ang ratio sa universal gas constant ngadto sa numero ni Avogadro mahimong katumbas sa kanunay nga Boltzmann. Tungod niini, ang mga pormula alang sa presyur gisulat sama sa mosunod: p = NkT / V o p = nkT. Dinhi, ang notasyon n mao ang konsentrasyon sa partikulo.

Maayo nga proseso sa gas

Sa pisikal nga molekula, adunay butang nga sama sa isoprocesses. Kini mao ang mga proseso sa thermodynamic nga nahitabo sa sistema nga adunay usa sa kanunay nga mga pag-usab. Sa kini nga kaso, ang masa sa maong substansya kinahanglan usab nga magpabilin nga kanunay. Atong tan-awon sila labi na. Busa, ang mga balaod sa usa ka sulud nga gas.

Ang presyur nagpabilin nga kanunay

Kini ang balaod sa Gay-Lussac. Kini ingon niini: V / T = const. Mahimo usab kini gisulat sa laing paagi: V = Vo (1 + sa). Dinhi, usa ka 1 / 273.15 K ^ -1 ug gitawag nga "coefficient of volumetric expansion." Mahimo natong kapuli ang temperatura alang sa Celsius scale ug ang Kelvin scale. Sa ulahing kaso atong makuha ang pormula nga V = Voat.

Ang gidaghanon nagpabilin nga kanunay

Kini ang ikaduhang balaud sa Gay-Lussac, mas sagad gitawag nga balaod ni Charles. Morag kini: p / T = const. Adunay laing pormulasyon: p = po (1 + sa). Ang mga pagbag-o mahimong himoon sumala sa naunang pananglitan. Sama sa makita, ang mga balaod sa perpekto nga gas usahay managsama sa usag usa.

Ang temperatura nagpabilin nga kanunay

Kon ang temperatura sa usa ka sulud nga gas magpabilin nga permanente, mahimo natong makuha ang balaod sa Boyle-Mariotte. Mahimo kini nga gisulat sa niini nga paagi: pV = const.

Kaugalingon nga ideya No. 2: partial pressure

Pananglit kita adunay usa ka sudlanan nga adunay mga gas. Kini usa ka sinagol. Ang sistema anaa sa usa ka estado sa thermal equilibrium, ug ang mga gas dili mag-atubang sa usag usa. Dinhi, ang N magpaila sa kinatibuk-ang gidaghanon sa mga molekula. N1, N2 ug uban pa, ang gidaghanon sa mga molekula sa matag usa sa mga sangkap sa anaa nga pagsagol. Gidawat namon ang pressure formula p = nkT = NkT / V. Maabli kini alang sa usa ka partikular nga kaso. Alang sa duha ka sangkap nga sagol, ang pormula nagkinahanglan sa porma: p = (N1 + N2) kT / V. Apan unya kini nahimo nga ang kinatibuk-ang kabug-aton paga-summing gikan sa partial pressures sa matag sagol. Busa, kini adunay p1 + p2 ug uban pa. Kini nga partial pressure.

Unsa kini?

Ang pormula nga naangkon namo nagpakita nga ang presyur sa sistema anaa sa kilid sa matag grupo sa mga molekula. Sa laing bahin, kini wala magdepende sa uban. Gigamit kini ni Dalton sa pagmugna og usa ka balaod, nga ginganlan sunod kaniya sa iyang kadungganan: sa usa ka sinagol diin ang mga gas wala mag-react sa chemically sa usag usa, ang kinatibuk-ang pressure mahimo nga katumbas sa kantidad sa partial pressures.