Уравнение состояния идеального газа

Уравнением состояния термодинамической системы называется уравнение, которое связывает давление P, объем V и температуру T термодинамической системы, находящейся в состоянии термодинамического равновесия:

(2.11)

где каждая из переменных является функцией двух других.

Пусть некоторая масса газа занимает объем V1, имеет давление P1 и находится при температуре T1. Эта же масса газа в другом произвольном состоянии характеризуется параметрами V2, P2, T2 (рис.2.3). Переход из состояния 1 в состояние 2 осуществляется последовательно изотермическим (1–1’) и изохорным (1’–2) процессами.

По законам Бойля-Мариотта и Гей-Люссака

Исключая , получим уравнение состояния идеального газа:

или

(2.12)

Рис.2.3. Изотермический и изохорный процессы идеального газа

 

По закону Авогадро при одинаковых P и T моли всех газов занимают одинаковый молярный объем Vm. Уравнение состояния для 1 моля идеального газа:

где R = 8,314 Дж/(моль×К) – универсальная газовая постоянная.

Объем газа массы m: . Отсюда

.

Уравнение Менделеева-Клайперона – уравнение состояния для массы m идеального газа:

(2.13)

Если использовать постоянную Больцмана: k = R/NA = 1,38×10-23 Дж/К, то уравнение состояния примет вид:

(2.14)


где n = N/V = NA/Vm - концентрация молекул в единице объема.

Таким образом:

1) давление идеального газа при данной температуре прямо пропорционально концентрации его молекул,

2) при одинаковых температуре и давлении все газы содержат в единице объема одинаковое число молекул.

 








Дата добавления: 2016-01-07; просмотров: 871;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.003 сек.