los gases ideales. La ecuación de estado de un gas ideal. Izoprotsessy.

La ecuación del gas ideal de estado de un gas ideal, su temperatura y presión, el volumen … lista de parámetros y definiciones, que operan en la sección correspondiente de la física, es posible continuar el tiempo suficiente. Hoy vamos a hablar sólo en este tema.

Lo que se cubre en física molecular?

El objeto principal, que se considera en esta sección es un gas perfecto. La ecuación de estado de un gas ideal se obtuvo sobre la base de las condiciones ambientales normales, y vamos a hablar un poco más tarde. Ahora vamos a este "problema" desde la distancia.

Supongamos que tenemos una cierta masa de gas. Su condición puede ser definido por tres parámetros de la naturaleza termodinámica. Esto, por supuesto, presión, volumen y temperatura. ecuación de estado del sistema en este caso la comunicación entre los respectivos parámetros de fórmula. Parece por lo tanto: F (p, V, T) = 0.

Aquí nos encontramos por primera vez a robar en silencio hasta la aparición de una cosa tal como un gas ideal. Llamaron a gas, en el que la interacción entre las moléculas son insignificantes. En general, en la naturaleza de tal no existe. Sin embargo, cualquier gas rarificado próxima a la misma. Desde el perfecto poco diferente de nitrógeno, oxígeno y aire, están en condiciones normales. Para escribir la ecuación de estado de un gas ideal, podemos utilizar la ley de los gases combinada. Obtenemos: PV / T = const.

Un concepto relacionado con el número 1: la ley de Avogadro

Se nos puede decir que si tomamos el mismo número de moles de absolutamente cualquier gas azar y los ponemos en las mismas condiciones, incluyendo la temperatura y la presión, el gas va a ocupar el mismo volumen. En particular, el experimento se llevó a cabo en condiciones normales. Esto significa que la temperatura era de 273,15 Kelvin, la presión – una atmósfera (760 mm Hg o 101.325 Pascales). Con estos parámetros de volumen de gas tomada igual a 22,4 litros. Por lo tanto, podemos decir que para un mol de cualquier relación gas parámetros numéricos serán constantes. Es por ello que se decidió darle esta designación cifra por la letra R y llamar la constante universal de los gases. Por lo tanto, es igual a 8,31. La dimensión J / mol * K.

los gases ideales. La ecuación de estado de un gas ideal y manipularlos

Vamos a tratar de volver a escribir. Para este propósito, se escribe en esta forma: PV = RT. cometer aún más el funcionamiento sin complicaciones, multiplicar ambos lados por un número arbitrario de moles. Obtenemos PVU = URT. Tenemos en cuenta el hecho de que el producto del volumen molar en la cantidad de la sustancia es simplemente el volumen. Pero al mismo tiempo, el número de moles será misa privada y la masa molar. Eso es lo que la ecuación de Clapeyron-Mendeleev. Se da una idea clara de qué tipo de sistema forma un gas ideal. La ecuación de estado de un gas ideal se convierte en: pV = mRT / M.

Derivamos una fórmula para la presión

Vamos a pasar un poco más de la manipulación de la expresión obtenida. Para ello, el lado derecho de la Mendeleev-Clapeyron multiplicar y dividir por el número de Avogadro. Ahora mirar cuidadosamente el producto de la cantidad de sustancia en la constante de Avogadro. Esto no es más que el número total de moléculas en un gas. Pero, al mismo tiempo, la relación de la constante universal de los gases de número de Avogadro será igual a la constante de Boltzmann. En consecuencia, la presión de la fórmula puede escribirse así: p = NKT / V o P = nkT. Aquí la notación n es la concentración de partículas.

Procesos de gases ideales

En la física molecular , hay una cosa tal como izoprotsessy. Este termodinámicas procesos que tienen lugar en el sistema a una temperatura constante parámetros. La masa de material también debe permanecer constante. Veamos de manera más específica. Por lo tanto, la ley de los gases ideales.

Presión permanece constante

Esta es la ley de Gay-Lussac. Se ve así: V / T = const. Se puede volver a escribir de una manera diferente: V = Vo (1 + a). Aquí, a es 1 / 273.15 y K ^ -1 se llama el "coeficiente de expansión de volumen." Podemos sustituir ya que la temperatura en grados Celsius y Kelvin. En el último caso se obtiene una fórmula V = Voat.

El volumen se mantiene constante

Esta es la segunda ley de Gay-Lussac, más a menudo se refiere como la ley de Charles. Se ve así: P / T = const. Hay otra formulación: p = po (1 + a). Las conversiones se pueden realizar de acuerdo con el ejemplo anterior. Como puede verse, las leyes de los gases ideales son a veces muy similares entre sí.

La temperatura se mantiene constante

Si la temperatura de los gases ideales se mantiene constante, entonces podemos obtener la ley de Boyle. PV = const: Él por lo tanto se puede grabar.

Un concepto relacionado № 2: presión parcial

Digamos que tenemos un recipiente con gases. Será una mezcla. El sistema está en un estado de equilibrio térmico, y gases no reaccionen entre sí. Aquí, N indica el número total de moléculas. N1, N2 y así sucesivamente, respectivamente, el número de moléculas en cada uno de los componentes existentes de la mezcla. Tome fórmula presión p = nkT = NKT / V. Se puede abrir para un caso específico. Para la fórmula de mezcla de dos componentes se convierte en: p = (N1 + N2) kT / V. Pero entonces resulta que la presión total será la suma de las presiones parciales de cada mezcla. Esto significa que va a tomar la forma + p2 p1, y así sucesivamente. Esta será la presiones parciales.

¿Qué hacer?

La fórmula de contacto resultante indica que la presión del sistema es desde el lado de cada grupo de moléculas. Es, por cierto, no depende de los demás. Esto toma la formulación ley Dalton, más tarde que lleva su nombre: una mezcla en la que los gases no son químicamente reaccionan entre sí, la presión total es igual a la suma de las presiones parciales.