Gás foirfe. Cothromóid ar staid gás idéalach. Isoprocesses.

Gás idéalach, cothromóid staid gás idéalach, a theocht agus an brú, an toirt ... is féidir liosta de na paraiméadair agus na sainmhínithe a oibríonn sa rannán fisiceach comhfhreagrach a choinneáil ar feadh i bhfad. Sa lá atá inniu beimid ag labhairt díreach ar an ábhar seo.

Cad a mheastar i bhfisic mhóilíneach?

Is é an príomhchuspóir a mheastar sa chuid seo ná an gás idéalach. Tá an cothromóid stáit de ghás idéalach Fuarthas bunaithe ar na coinníollacha comhshaoil gnáth, agus beidh muid ag labhairt faoi beagán níos déanaí. Anois, tabhair dúinn an "fhadhb" seo ó dhóigh.

Deirimid go bhfuil mais gáis againn. Is féidir a stát a chinneadh trí úsáid a bhaint as trí paraiméadair teirmeidinimiciúil. Seo, ar ndóigh, brú, toirte agus teocht. Is é cothromóid staid an chórais sa chás seo ná an fhoirmle gaolmhar idir na paraiméadair chomhfhreagracha. Is cosúil é seo: F (p, V, T) = 0.

Anseo, den chéad uair, cuirfimid isteach go mall ar chuma coincheap den sórt sin mar ghás idéalach. Is gás í ina bhfuil idirghníomhaíochtaí idir móilíní beagán. Go ginearálta, níl sé seo i nádúr. Mar sin féin, tá aon ghás an-reáchtáilte gar do. Ar an idéalach, níl mórán difríocht idir nítrigine, ocsaigin agus aer, atá i ngnáthchoinníollacha. Chun cothromóid stáit an gháis idéalach a scríobh, is féidir linn an dlí gás comhcheangailte a úsáid. Faighimid: pV / T = const.

Nóta a bhaineann le hAirteagal 1: Dlí Avogadro

Is féidir leis a insint dúinn más rud é go nglacann muid an líon céanna móil de ghás randamach ar bith agus cuirfimid iad sna coinníollacha céanna, i measc na teocht agus an bhrú a bheidh acu, ansin beidh na gás ag an toirt céanna. Go háirithe, rinneadh an turgnamh faoi ghnáthchoinníollacha. Ciallaíonn sé seo go raibh an teocht 273.15 Kelvin, brú - atmaisféar amháin (760 milliméadar mearcair nó 101325 Pascal). Leis na paraiméadair sin, bhí an méid a bhí i gcomhréir le 22.4 lítear sa ghás. Dá bhrí sin, is féidir linn a rá go mbeidh cóimheas na bparaiméadar uimhriúil i gcónaí le haghaidh aon mhóilíneach d'aon ghás. Sin é an fáth gur socraíodh ainmniúchán leis an litir R a thabhairt don fhigiúr seo agus glaoch ar ghás leanúnach uilíoch. Dá bhrí sin, tá sé comhionann le 8.31. Toise J / mol * K.

Gás foirfe. An chothromóid de staid gáis idéalach agus a ionramháil

Déanfaimid iarracht an fhoirmle a athscríobh. Chun seo a dhéanamh, scríobh é sa bhfoirm seo: pV = RT. Thairis sin, déanaimid gníomh simplí, iolraigh dhá thaobh an chothromóid trí líon treallach móil. Faighimid pVu = uRT. Lig dúinn aird a thabhairt ar an bhfíric gurb é méid an toirte molar de réir méid an ábhair ach an méid. Ach beidh líon na móil ag an am céanna cothrom le mais phríobháideach agus mais mhóil. Seo é mar a chonactar cothromóid Mendeleev-Clapeyron. Tugann sé smaoineamh soiléir ar an gcóras atá i gceist leis an gás idéalach. Glacann an chothromóid de staid gáis idéalach an fhoirm: pV = mRT / M.

Díorthaimid an fhoirmle don bhrú

Déanfaimid roinnt ionramháil níos mó leis na habairtí. Ar an ábhar seo, déanfaimid an taobh ceart de chothromóid Mendeleev-Clapeyron a mhéadú agus a roinnt leis an uimhir Avogadro. Anois breathnú go cúramach ar an táirge ar an méid na substainte ar an tairiseach Avogadro. Níl sé seo ar bith níos mó ná líon iomlán na móilíní sa ghás. Ach ag an am céanna, beidh an cóimheas idir an tairiseach gáis uilíoch uimhir Avogadro a bheith comhionann leis an tairiseach Boltzmann. Dá bhrí sin, is féidir na foirmlí le haghaidh brú a scríobh mar seo a leanas: p = NkT / V nó p = nkT. Anseo, is é an nóta n an tiúchan cáithníní.

Próisis gháis ideal

Go fisic mhóilíneach , tá a leithéid de rud mar izoprotsessy. Is iad seo na próisis theirmeodinimiciúla a bhíonn ar siúl sa chóras le ceann de na paraiméadair seasmhach. Sa chás seo, ní mór mais na substainte a bheith seasmhach freisin. Bímid ag féachaint orthu níos sonrach. Mar sin, dlíthe gás idéalach.

Tá an brú leanúnach

Seo é dlí Gay-Lussac. Is cosúil é seo: V / T = const. Is féidir é a athscríobh freisin ar bhealach eile: V = Vo (1 + at). Seo ionann é agus 1 / 273.15 K ^ -1 agus is é "comhéifeacht leathnú volumetrach" a thugtar air. Is féidir linn an teocht a chur in ionad scála Celsius agus scála Kelvin araon. Sa chás deireanach seo, faighimid an fhoirmle V = Voat.

Tá an toirt seasmhach

Is é seo an dara dlí de Gay-Lussac, ar a dtugtar an dlí Charles níos minice. Is cosúil é seo: p / T = const. Tá foirmiú eile ann: p = po (1 + ag). Is féidir athruithe a dhéanamh de réir an tsamhail roimhe seo. Mar a fheictear, tá dlíthe gás idéalach uaireanta go leor cosúil lena chéile.

Tá an teocht seasmhach

Má tá teocht gás idéalach fós seasmhach, is féidir linn dlí Boyle-Mariotte a fháil. Is féidir é a scríobh ar an mbealach seo: pV = const.

Nóta bainteach Uimh. 2: brú páirteach

Cuir san áireamh go bhfuil soitheach againn le gáis. Beidh meascán ann. Tá an córas i stát na cothromaíochta teirmeach, agus ní gá gáis imoibríonn le chéile. Anseo, léiríonn N líon iomlán na móilíní. N1, N2 agus mar sin de, faoi seach, líon na móilíní i ngach ceann de chomhpháirteanna an mheascáin atá ar fáil. Glacann muid an fhoirmle brú p = nkT = NkT / V. Is féidir é a oscailt le haghaidh cás ar leith. Maidir le meascán dhá chomhábhar, tógann an fhoirmle an fhoirm: p = (N1 + N2) kT / V. Ach casadh ansin go ndéanfar achoimre ar an brú iomlán ó bhrú páirteach gach meascán. Mar sin, beidh an fhoirm p1 + p2 aige agus mar sin de. Beidh sé seo a bheith ar an brú páirteach.

Cad é le haghaidh?

Léiríonn an fhoirmle a fhaightear dúinn go bhfuil an brú sa chóras ar thaobh gach grúpa móilíní. Dála an scéil, níl sé ag brath ar dhaoine eile. Úsáideadh Dalton é seo le dlí a fhoirmiú, ainmnithe ina dhiaidh sin ina onóir: i meascán nach n-imoibríonn na gáis go ceimiceach lena chéile, beidh an brú iomlán comhionann le suim na mbrúnna páirteach.