Khí lý tưởng. Các phương trình trạng thái của khí lý tưởng. Izoprotsessy.

Phương trình khí lý tưởng của nhà nước của một khí lý tưởng, nhiệt độ và áp suất, khối lượng ... danh sách các thông số và định nghĩa, mà hoạt động trong phần thích hợp của vật lý, nó có thể tiếp tục thời gian đủ dài. Hôm nay chúng ta sẽ nói chỉ về chủ đề này.

Những gì được đề cập trong vật lý phân tử?

Các đối tượng chính, được xem xét trong phần này là một chất khí hoàn hảo. Các phương trình trạng thái của khí lý tưởng được thu thập dựa trên các điều kiện môi trường bình thường, và chúng ta sẽ nói về một chút sau đó. Bây giờ chúng ta hãy đến đây "vấn đề" từ xa.

Giả sử chúng ta có một khối lượng nhất định khí. tình trạng của cô có thể được xác định bởi ba thông số của thiên nhiên nhiệt động lực học. Điều này, tất nhiên, áp suất, khối lượng và nhiệt độ. phương trình trạng thái hệ thống trong trường hợp này thông tin liên lạc giữa các thông số công thức tương ứng. Có vẻ như sau: F (p, V, T) = 0.

Dưới đây chúng tôi lần đầu tiên đến lặng lẽ ăn cắp lên đến sự xuất hiện của một điều như một khí lý tưởng. Họ được gọi là khí, trong đó sự tương tác giữa các phân tử là không đáng kể. Nói chung trong thiên nhiên như vậy không tồn tại. Tuy nhiên, bất kỳ khí loãng gần sung. Từ hoàn hảo chút khác nhau nitơ, oxy và không khí, là trong điều kiện bình thường. Để viết các phương trình trạng thái của khí lý tưởng, chúng ta có thể sử dụng phương trình khí cộng lại. Chúng tôi có được: pV / T = const.

Một khái niệm số liên quan 1: pháp luật Avogadro

Nó có thể nói với chúng ta rằng nếu chúng ta hãy cùng số mol khí ngẫu nhiên hoàn toàn bất kỳ và đặt chúng trong cùng điều kiện, bao gồm nhiệt độ và áp suất, khí sẽ chiếm cùng một khối lượng. Đặc biệt, các thí nghiệm đã được tiến hành trong điều kiện bình thường. Điều này có nghĩa rằng nhiệt độ là 273,15 Kelvin, áp suất - một bầu không khí (760 mm Hg hoặc 101.325 Pascals). Với những thông số khối lượng khí lấy bằng 22,4 lít. Do đó, chúng ta có thể nói rằng đối với một nốt ruồi của bất kỳ tỷ lệ khí thông số số sẽ không đổi. Đó là lý do tại sao nó được quyết định từ bỏ con số này chỉ định bởi chữ R và gọi nó là hằng số khí phổ biến. Do đó, nó tương đương với 8,31. Kích thước J / mol * K.

khí lý tưởng. Các phương trình trạng thái của khí lý tưởng và vận dụng chúng

Hãy cố gắng viết lại. Với mục đích này, chúng tôi viết nó trong hình thức này: pV = RT. Hơn nữa cam kết hoạt động không biến chứng, nhân cả hai bên bởi một số tùy ý các nốt ruồi. Chúng tôi có được pVu = URT. Chúng tôi đưa vào tài khoản thực tế là sản phẩm của khối lượng mol trong số tiền của các chất chỉ đơn giản là khối lượng. Nhưng cùng lúc đó số mol sẽ là khối lượng riêng và khối lượng mol. Đó là những gì các phương trình Mendeleev-Clapeyron. Nó đưa ra một khái niệm rõ ràng về những gì loại hệ thống tạo thành một khí lý tưởng. Các phương trình trạng thái của khí lý tưởng trở thành: pV = MRT / M.

Chúng tôi lấy được một công thức cho áp lực

Chúng ta hãy dành một số thao tác hơn của biểu thức thu được. Để làm điều này ở phía bên phải của Mendeleev-Clapeyron nhân và chia cho số Avogadro. Bây giờ cẩn thận nhìn vào sản phẩm của lượng chất trên hằng số Avogadro. Đây là không có gì khác hơn tổng số của các phân tử trong chất khí. Nhưng đồng thời, tỷ lệ hằng số khí phổ biến đến số Avogadro sẽ bằng hằng số Boltzmann. Do đó, áp lực của công thức có thể được viết như sau: p = NKT / V hoặc p = NKT. Ở đây, ký hiệu n là nồng độ của các hạt.

Quá trình khí lý tưởng

Trong vật lý phân tử , có một điều như izoprotsessy. Này các quy trình nhiệt động lực học mà diễn ra trong hệ thống tại một thông số không đổi. Khối lượng của vật liệu cũng nên vẫn không đổi. Chúng ta hãy nhìn vào họ đặc biệt hơn. Vì vậy, luật khí lý tưởng.

Áp lực vẫn không đổi

Đây là quy luật Gay-Lussac. Nó trông giống như thế này: V / T = const. Nó có thể được viết lại theo một cách khác: V = Vo (1 + at). Ở đây, một là 1 / 273,15 và K ^ -1 được gọi là "hệ số giãn nở thể tích." Chúng ta có thể thay thế khi nhiệt độ trong C và Kelvin. Trong trường hợp sau, chúng tôi có được một công thức V = Voat; Dự án.

Khối lượng vẫn không đổi

Đây là định luật thứ hai của Gay-Lussac, thường xuyên hơn được gọi là luật pháp của Charles. Nó trông giống như thế này: p / T = const. Có xây dựng khác: p = po (1 + at). Chuyển đổi có thể được thực hiện phù hợp với các ví dụ trước. Như có thể thấy, các phương trình trạng thái khí lý tưởng là đôi khi khá giống với nhau.

Nhiệt độ vẫn không đổi

Nếu nhiệt độ khí lý tưởng vẫn không đổi, sau đó chúng ta có thể có được pháp luật của Boyle. pV = const: Ông do đó có thể được ghi lại.

Một khái niệm có liên quan № 2: áp suất riêng phần

Hãy nói rằng chúng tôi có một tàu với khí. Nó sẽ là một hỗn hợp. Hệ thống này đang trong tình trạng cân bằng nhiệt, và các loại khí không phản ứng với nhau. Ở đây, N là tổng số của các phân tử. N1, N2 và như vậy, tương ứng, số lượng các phân tử trong mỗi thành phần hiện có của hỗn hợp. Hãy thức áp p = NKT = NKT / V. Nó có thể được mở cho một trường hợp cụ thể. Đối với các công thức hỗn hợp hai thành phần trở thành: p = (N1 + N2) KT / V. Nhưng sau đó nó chỉ ra rằng tổng áp lực sẽ là tổng của những áp lực cục bộ của từng hỗn hợp. Điều này có nghĩa rằng nó sẽ mang hình thức p1 + p2, và vân vân. Đây sẽ là áp lực cục bộ.

Nó có tác dụng gì?

Kết quả là công thức tiếp xúc chỉ ra rằng áp suất hệ thống là từ phía của mỗi nhóm của các phân tử. Đó là, tình cờ, không phụ thuộc vào người khác. Này có việc xây dựng Dalton pháp luật, sau đó mang tên ông: một hỗn hợp trong đó các loại khí không hóa học phản ứng với nhau, tổng áp lực bằng tổng của áp lực cục bộ.