Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Основное уравнение газового состояния


Между давлением, температурой и объемом газа существует зависимость, которая подчиняется основному уравнению состояния идеального газа. Для его вывода возьмем 1 моль идеального газа при нормальных условиях (Р0, Т0 и V0) и нагреем его до температуры Т при постоянном давлении Р0. Объем газа при этом изменится и станет равным VT. Согласно закону Гей – Люссака

, откуда V= (1.12)

Если при постоянной температуре Т изменить давление до некоторого значения Р, объем газа при этом также изменится и станет равным V. По закону Бойля – Мариотта PV = P0VT

Подставив значение VT в уравнение (1.12), получим:

РV= ,

откуда = , (1.13)

где Р0, V0, Т0 – величины постоянные; следовательно, отношение есть также величина постоянная. Ее обозначают буквой R и называют универсальной газовой постоянной.

Подставив в уравнение (1.13) вместо постоянную R, получим:

= R или PV = RT (1.14)

Рассмотрим физический смысл универсальной (молярной) газовой постоянной.

Если давление газа измеряется в паскалях (Па), объем – в метрах кубических (м3), а температура – в градусах Кельвина (К), то R=8,3144 Дж/(моль۰К). Отсюда следует, что молярная газовая постоянная R – это работа, равная 8,3144 Дж, совершаемая 1 моль идеального газа при его расширении в результате повышения температуры на 1К.

При произвольном изменении температуры 1 моль идеального газа на ∆Т К работа расширения W, совершаемая им, равна:

W = R∆Т = ∆(PVm) (1.15)

Для произвольного количества идеального газа уравнение состояния имеет вид: PV = ۰RT или PV = nRT, (1.16)

где – m – масса, М – молярная масса, n – число моль.

Выражение (1.16) позволяет экспериментально определить молярные массы легколетучих веществ (метод Майера).

М = (1.16а),

а также рассчитывать плотности газов (ρ) при условиях, близких к нормальным:

ρ = = (1.16б)

Решая (1.16) относительно давления, получим

Р = (1.16в)

где с – молярная концентрация рассматриваемого газа.

Уравнение (1.16) называют, как известно, уравнением Клапейрона-Менделеева. Им пользуются в расчетах различных величин, характеризующих газ или его состояние: давление, температуру, массу, молярную массу.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Основные газовые законы | Если смесь состоит из газов, не вступающих между собой во взаимодействие, то каждый компонент смеси ведет себя так, как будто он один занимает весь объем, занимаемый смесью

Дата добавления: 2014-01-03; Просмотров: 411; Нарушение авторских прав?


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2020) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.002 сек.