Идеален газ
Идеален газ, уравнението на състоянието на идеалния газ, неговата температура и налягане, обем ... списъкът с параметри и дефиниции, използвани в съответния раздел на физиката, може да продължи дълго време. Днес ще говорим точно по тази тема.
Какво се разглежда в молекулярната физика?
Основният обект, разгледан в този раздел, е идеалният газ. Уравнението на състоянието на идеалния газ е получено, като се вземат предвид нормалните условия на околната среда и ще говорим за това малко по-късно. Сега нека подходим отдалеч към този „проблем“.
Да приемем, че имаме някаква маса газ. Състоянието му може да се определи с помощта на три параметъра от термодинамичен характер. Това са, разбира се, налягане, обем и температура. В този случай уравнението на състоянието на системата ще бъде връзката между съответните параметри. Изглежда така: F (p, V, T) = 0.
Тук за първи път бавно се приближаваме към появата на такова понятие като идеален газ. Нарича се газ, при който взаимодействията между молекулите са незначителни. Като цяло това не съществува в природата. Въпреки това, всеки силно разреден газ е близо до него. Азотът, кислородът и въздухът, които са при нормални условия, се различават малко от идеалните. За да напишем уравнението на състоянието за идеален газ, можем да използваме единния закон за газа. Получаваме: pV/T = const.
Свързана концепция # 1: Законът на Авогадро
Той може да ни каже, че ако вземем еднакъв брой молове от абсолютно произволен газ и ги поставим при едни и същи условия, включително температура и налягане, тогава газовете ще заемат един и същ обем. По-специално експериментът е проведен при нормални условия. Това означава, че температурата е 273,15 келвина, налягането е една атмосфера (760 милиметра живак или 101325 паскала). При тези параметри газът заема обем от 22,4 литра. Следователно можем да кажем, че за един мол от който и да е газ съотношението на числовите параметри ще бъде постоянно. Ето защо беше решено тази цифра да се обозначи с буквата R и да се нарече универсална газова константа. По този начин тя се равнява на 8,31. Размер J/mol * K.
Перфектен газ. Идеално газово уравнение на състоянието и манипулация с него
Нека се опитаме да пренапишем формулата. За целта го записваме в този вид: pV = RT. След това изпълняваме просто действие, умножаваме двете страни на уравнението по произволен брой молове. Получаваме pVu = uRT. Нека вземем предвид факта, че произведението на моларния обем и количеството на веществото е просто обем. Но броят на бенките едновременно ще бъде равен на коефициента на масата и моларната маса. Точно така изглежда уравнението на Менделеев-Клапейрон. Това дава ясна представа за това каква система образува идеалният газ. Уравнението на състоянието на идеалния газ има формата: pV = mRT/M.