Уравнение состояния идеального газа

Давление смеси газов равно сумме парциальных давлений каждого газа.

Подставляя формулу (1.3.1), связывающую среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекулы с абсолютной температурой: , в основное уравнение МКТ (1.4.12), получим уравнение, уже не содержащее микроскопических параметров состояния и являющееся мостиком от основного уравнения МКТ к уравнению состояния идеального газа.

. (1.6.1)

Т.к. концентрация молекул , то получим уравнение, связывающее следующие четыре параметра состояния: (давление P, объём V, абсолютная температура T и число молекул N).

. (1.6.2)

Пользуясь соотношением , получим связь параметров: (давление P, объём V, абсолютная температура T, масса газа m).

(уравнение Менделеева-Клапейрона), (1.6.3)

где – универсальная газовая постоянная.

Уравнения (1.6.2) и (1.6.3) называются уравнениями состояния идеального газа.

Подставляя значения постоянных Авогадро и Больцмана, получим значение универсальной газовой постоянной:

.

Другой способ вычисление универсальной газовой постоянной основан на известном из химии законе Авогадро: моль любого газа при нормальных условиях занимает один и тот же объем V_0m = 22,4 л = 22,4×10^-3 м³.

Газ находится при нормальных условиях, если его абсолютная температура равна T₀ = 273,15 К (0°C), а давление P₀ = 1 атм = 1,013×10⁵ Па.

Тогда .

Дата добавления: 2014-01-07