Уравнение состояния идеальных газов

Идеальными газами называют такие, которые полностью подчиняются законам Бойля-Мариотта и Гей-Люссака. В идеальных газах отсутствуют силы взаимного притяжения и отталкивания между молекулами, а объем самих молекул пренебрежимо мал по сравнению с объемом газа.

Из уравнений (1.3) и (1.4) следует, что .

Рассмотрим 1 кг газа. Учитывая, что в нем содержится N молекул и, следовательно, , получим: .

Постоянную величину , отнесенную к 1 кг газа, обозначают буквой R и называют газовой постоянной. Поэтому или

. (1.5)

Полученное соотношение представляет собой уравнение Клапейрона (1834 г.).

Умножив полученное уравнение на М, получим уравнение состояния для произвольной массы газа М:

.

Уравнению Клапейрона можно придать универсальную форму, если отнести газовую постоянную к 1 кмолю газа, т.е. к количеству газа, масса которого в килограммах численно равна молекулярной массе μ. Соответственно М= μ и V=V _μ, получим для одного моля уравнение Клапейрона-Менделеева:

,

где V _μ – объем киломоля газа;

- универсальная газовая постоянная, =8314 - для идеальных газов при нормальных физических условиях.

Газовая постоянная 1 кг газа составляет:

.

Значения удельной газовой постоянной R, , для различных газов: кислород - 259,8; воздух – 287,0; водяной пар – 461,6.

Дата добавления: 2014-01-06