Рівняння стану ідеального газу

Рівняння стану ідеального газу

(рівняння Менделєєва - Клапейрона).

Рівнянням стану називається рівняння, що зв'язує параметри фізичної системи і однозначно визначає її стан.

У 1834 р. французький фізик Б. Клапейрон, який працював тривалий час у Петербурзі, вивів рівняння стану ідеального газу для постійної маси газу. У 1874 р. Д. І. Менделєєв вивів рівняння довільного числа молекул.

У МКТ та термодинаміці ідеального газу макроскопічними параметрами є: p, V, T, m.

Ми знаємо, що . Отже, . З огляду на, що , отримаємо: .

Добуток постійних величин є величина постійна, отже: - універсальна газова постійна (універсальна, тому що для всіх газів однакова).

Таким чином, маємо:

- Рівняння стану (рівняння Менделєєва - Клапейрона).

Інші форми запису рівняння стану ідеального газу.

1.Рівняння для 1 молячи речовини.

Якщо n=1 моль, то, позначивши обсяг одного молячи Vм, отримаємо: .

Для нормальних умов отримаємо:

2. Запис рівняння через щільність: - щільність залежить від температури та тиску!

3.Рівняння Клапейрона.

Часто необхідно досліджувати ситуацію, коли змінюється стан газу при його незмінній кількості (m=const) та відсутність хімічних реакцій (M=const). Це означає, що кількість речовини n=const. Тоді:

Цей запис означає, що для даної маси даного газу справедлива рівність:

Для постійної маси ідеального газу відношення тиску на об'єм до абсолютної температури в даному стані є постійна величина: .

Газовізакони.

1.Закон Авогадро.

У рівних обсягах різних газів за однакових зовнішніх умов знаходиться однакове число молекул (атомів).

Доведення:

Отже, за однакових умов (тиск, об'єм, температура) число молекул не залежить від газу і однаково.

2.Закон Дальтона.

Тиск суміші газів дорівнює сумі парціальних (приватних) тисків кожного газу.

Доведення:

3.Закон Паскаля.

Тиск, що виробляється на рідину або газ, передається на всі боки без зміни.

---