|
|||||||||||||||||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Уравнение состояния идеального газа
Согласно кинетической теории, газ представляет собой большое число молекул, находящихся в непрерывном хаотическом тепловом движении. Свойства газов (например, давление и температура) являются суммарным результатом действия молекул. Рассмотрим модель идеального газа. Согласно этой модели молекулы газа — это маленькие шарики, суммарный объем которых всегда пренебрежимо мал по сравнению с объемом сосуда, в котором они находятся. Шарики не взаимодействуют между собой на расстоянии, а только непрерывно упруго сталкиваются друг с другом, двигаясь до соудорения прямолинейно и равномерно. Получим уравнение состояния идеального газа — уравнение, связывающее параметры состояния газа — давление P, объем и температуру (в кельвинах). Опыт показывает, что при небольших давлениях легкие газы, такие как водород и гелий, с хорошей точностью подчиняются уравнению
(15.1)
называемому уравнением Клапейрона. Следовательно, уравнение (15.1) можно считать уравнением состояния идеального газа. Постоянная зависит от химического состава и количества газа. Обозначим через объема одного моля газа. Подставляя где — число молей газа, в уравнение (15.1), имеем
откуда
(15.2)
где постоянная не зависит от количества газа. Кроме того, так как, согласно закону Авогадро, моли различных газов при одинаковых давлениях и температурах имеют одинаковый объем, постоянная (15.3)
не зависит от химического состава газа, т. е. одинакова для всех газов. Поэтому ее принято называть универсальной газовой постоянной. Найдем численное значение . Известно, что при нормальных условиях 1 атм = Па, =273 К) объем моля газа Согласно соотношению (15.3)
Подставляя в уравнение (15.1), получаем уравнение состояния идеального газа (15.4)
называемое уравнением Клапейрона – Менделеева. Пример 15.1. В баллоне вместимостью находится аргон под давлением и при температуре Когда из баллона было взято некоторое количество газа, давление в баллоне понизилось до а температура установилась Определить массу аргона, взятого из баллона.
(см. Приложение Б).
Ответ: M = 33,2 г. Пример 15.2. В баллонах объемом и содержится газ. Давление в первом баллоне во втором — Определить давление после соединение баллонов, если температура газа осталась прежней.
= 1,85·106 Па. Ответ: P =1,85·МПа. Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.005 сек.) |