Idéal gaz. L'équation d'état d'un gaz parfait. Izoprotsessy.

L'équation des gaz parfaits de l'état d'un gaz parfait, sa température et de la pression, le volume … la liste des paramètres et des définitions, qui fonctionnent dans la section appropriée de la physique, il est possible de continuer assez longtemps. Aujourd'hui, nous allons parler juste sur ce sujet.

Ce qui est couvert en physique moléculaire?

L'objet principal, qui est considéré dans cette section est un gaz parfait. L'équation d'état d'un gaz idéal a été obtenu sur la base des conditions environnementales normales, et nous allons parler un peu plus tard. Maintenant, nous allons venir à ce « problème » à distance.

Supposons que nous ayons une certaine masse de gaz. Son état peut être définie par trois paramètres de la nature thermodynamique. Ceci, bien sûr, la pression, le volume et la température. équation d'état du système dans ce cas la communication entre les paramètres de la formule respective. Il apparaît donc: F (p, V, T) = 0.

Ici, nous sommes pour la première fois de voler tranquillement jusqu'à l'émergence d'une telle chose comme un gaz parfait. Ils ont appelé gaz, dans lequel l'interaction entre les molécules sont négligeables. En général, dans la nature d'une telle n'existe pas. Cependant, tout gaz raréfié y proche. De l'azote peu différent parfait, l'oxygène et de l'air, sont dans des conditions normales. Pour écrire l'équation d'état d'un gaz parfait, on peut utiliser la loi de gaz combiné. On obtient: pV / T = const.

Un certain nombre de concepts liés 1: la loi d'Avogadro

Il peut nous dire que si nous prenons le même nombre de moles d'absolument tout gaz au hasard et les mettre dans les mêmes conditions, y compris la température et la pression, le gaz occupera le même volume. En particulier, l'expérience a été réalisée dans des conditions normales. Cela signifie que la température était de 273,15 Kelvin, la pression – une atmosphère (760 mm Hg ou 101,325 pascals). Avec ces paramètres volume de gaz pris égal à 22,4 litres. Par conséquent, on peut dire que pour une mole d'un rapport de gaz paramètres numériques seront constants. Voilà pourquoi il a été décidé de donner à cette désignation de la figure par la lettre R et appeler la constante de gaz universelle. Ainsi, il est égal à 8,31. La dimension J / mol * K.

Idéal gaz. L'équation d'état d'un gaz idéal et les manipuler

Essayons de réécrire. A cet effet, nous l'écrire sous cette forme: pV = RT. En outre opération de validation simple, il faut multiplier les deux côtés par un nombre arbitraire de moles. On obtient pVU = Urt. Nous prenons en compte le fait que le produit du volume molaire de la quantité de la substance est tout simplement le volume. Mais en même temps, le nombre de moles de masse sera privée et la masse molaire. C'est ce que l'équation Mendeleïev-Clapeyron. Il donne une idée claire de ce type de système forme un gaz idéal. L'équation d'état d'un gaz idéal devient: pV = TMR / M.

Nous dégageons une formule de pression

Nous allons passer un peu plus la manipulation de l'expression obtenue. Pour ce faire, le côté droit du Mendeleïev-Clapeyron multiplier et diviser par le nombre d'Avogadro. Maintenant , regardez attentivement le produit de la quantité de substance sur la constante d' Avogadro. Cela n'a rien d'autre que le nombre total de molécules dans un gaz. Mais en même temps, le rapport de la constante de gaz universel au nombre d'Avogadro sera égal à la constante de Boltzmann. Par conséquent, la pression de la formule peut être écrite ainsi: p = NkT / V ou p = nkT. Ici, la notation n est la concentration des particules.

Processus de gaz idéal

Dans la physique moléculaire , il y a une chose telle que izoprotsessy. Ce processus thermodynamique qui se déroulent dans le système à un des paramètres constants. La masse de matériel doit également rester constante. Regardons plus précisément les. Ainsi, la loi des gaz parfaits.

La pression reste constante

Telle est la loi de Gay-Lussac. Il ressemble à ceci: V / T = const. Il peut être réécrit d'une manière différente: V = Vo (1 + at). Ici, a est 1 / 273,15 et K ^ -1 est appelé le "coefficient de dilatation de volume." On peut remplacer la température en degrés Celsius et Kelvin. Dans ce dernier cas, on obtient une formule V = Voat.

Volume reste constant

C'est la deuxième loi de Gay-Lussac, plus souvent appelée la loi de Charles. Il ressemble à ceci: p / T = const. Il existe une autre formulation: p = Po (1 + at). Les conversions peuvent être effectuées conformément à l'exemple précédent. Comme on peut le voir, les lois du gaz idéal sont parfois assez semblables les uns aux autres.

La température reste constante

Si la température du gaz idéal reste constante, nous pouvons obtenir la loi de Boyle. pV = const: Il peut donc être enregistré.

Un concept apparenté № 2: pression partielle

Disons que nous avons un navire avec des gaz. Ce sera un mélange. Le système est dans un état d'équilibre thermique, et les gaz ne réagissent pas les uns avec les autres. N représente le nombre total de molécules. N1, N2 et ainsi de suite, respectivement, le nombre de molécules de chacun des composants existants du mélange. Prendre pression formule p = nkT = NkT / V. Il peut être ouvert pour un cas particulier. Pour la formule de mélange à deux composants devient: p = (N1 + N2) kT / V. Mais il se trouve que la pression totale sera la somme des pressions partielles de chaque mélange. Cela signifie qu'il prendra la forme P1 + P2, et ainsi de suite. Ce sera les pressions partielles.

Que fait-il?

La formule de contact résultant indique que la pression du système est sur le côté de chaque groupe de molécules. Il est, d'ailleurs, ne dépend pas des autres. Cela prend la formulation loi Dalton, puis porte son nom: un mélange dans lequel les gaz ne sont pas réagissent chimiquement entre eux, la pression totale est égale à la somme des pressions partielles.