Газидеален е този, при който сблъсъци между частиците са идеално еластични. Между неговите частици няма никакво взаимодействие, като сили привлекателни или отблъскващи, освен това тези частици не заемат място.
Според кинетична теория на газовете, термодинамичното състояние на идеалния газ е напълно описано от променливите на натиск, обем и температура.
Вижсъщо: Калориметрия: мисловна карта, формули и решени упражнения
идеална концепция за газ
Идеалните газове се състоят изключително от частицивразмериточен (с незначителен размер), които са в движениехаотичен е включен Високоскорост. При този тип газ температурата и скоростта на транслация на частиците са пропорционални.
Тъй като няма взаимодействие между частиците на идеален газ, то вътрешна енергия от този газ винаги е равна на сумата от кинетична енергия на всички частици, които го съставят.
Каквито и да са идеалните газове, те винаги ще имат едни и същи номер
вчастици за същия обем. Тяхната маса от своя страна ще зависи пряко от вашите моларна маса (измерено в g / mol), в допълнение, 1 мол идеален газ (около 6.0.1023 частици) винаги ще заемат a обем, равен на 22,4 л.Вие газовеистински, където има поява на сблъсъцинееластичен между частиците, се доближават много до поведението на идеалните газове в режими с ниско налягане и висока температура. По съвпадение, при нормални условия на налягане и температура на Земята (25 ° C и 1 атм), по-голямата част от газовете се държат като идеални газове и това улеснява изчисляването на прогнозите за термодинамичното поведение техен.
Някои газове, като водна пара, който се разрежда в атмосферен газ, не може да се счита за идеални газове, но да газовеистински. Тези газове имат значително взаимодействие между техните частици, което може кондензира, причинявайки ги втечнявам, ако има такъв спад на температурата.
Характеристики на идеалните газове
Проверете на адрес абстрактно, някои характеристики на идеалните газове:
- При тях се получават само идеално еластични сблъсъци между частици;
- В тях няма взаимодействия между частиците;
- В тях частиците имат нищожни размери;
- 1 мол идеален газ заема обем от 22,4 л, независимо какъв е газът;
- Реалните газове се държат като идеални газове, когато са под ниско налягане и високи температурни режими;
- Повечето газове се държат подобно на идеалните газове.
закон за идеалния газ
Изследването на газове, разработено от учени Чарлзбойл,ЙосифЛуисгей-лусак и Робъртбойл доведе до появата на три емпирични закона, използван за обяснение на поведението на идеалните газове в режими на температура, натиск и сила на звукаконстанти, съответно.
Заедно тези закони формираха необходимата основа за възникването на закон за идеалния газ, който се отнася до начално термодинамично състояние на газ, дефинирани от величините P1, T1 и V1, С твоя крайно термодинамично състояние (P2, V2 и Т2), след като претърпя някои газова трансформация.
Вижте формула от общия закон за газа:
Общият закон за газа гласи, че продукт дава натиск козина сила на звуканагаз, разделено на термодинамичната температура, в келвин, е равно на константа. Тази константа от своя страна се описва от уравнение на клапейрон, гледам:
не - брой молове (mol)
R - универсална константа на перфектни газове (0,082 атм / л. K или 8,31 J / mol. К)
Във формулата, P е налягането, упражнено от газа, V е обемът, зает от този газ, и T е температурата, измерена в келвин. величието не се отнася до броя на бенките, докато R е универсалната константа на идеалните газове, която често се измерва в единици атм.л / мол. K или в J / mol. K, като последният е приет от SI.
Вижсъщо:Какво е слънчев вятър и как влияе на земната атмосфера?
Вътрешна енергия на идеалния газ
НА енергиявътрешен идеални газове може да се изчисли, като се използва продуктът между постояннавБолцман и термодинамичната температура, обърнете внимание:
КБ. - константа на Болцман (КБ. = 1,38.10-23 J / K)
От предишната връзка, която ни позволява да изчислим средна кинетична енергия от частиците на идеален газ, изчертаваме следната формула, която може да се използва за изчисляване на кое средна квадратна скорост на молекулите на идеален газ, за дадена температура T, обърнете внимание:
М - моларна маса (g / mol)
Тази формула ви позволява да видите, че a допълнениевтемпература на идеален газ води до увеличаване на средната квадратна скорост на частиците.
Знам повече:Разберете от какво е направена светлината и какви са нейните характеристики
Решени упражнения върху идеални газове
Въпрос 1) Два мола идеален газ и при налягане от 1 атм се откриват при температура 227 ° C. Изчислете в литри обема, зает от този газ.
Данни: R = 0,082 атм. Л / мол. К
а) 75 л
б) 82 л
в) 15 л
г) 27 л
д) 25 л
Шаблон: Буква Б
Резолюция:
За да изчислим обема на този газ, ще използваме уравнението на Клапейрон, но преди да извършим изчислението, е необходимо температурата от 227 ° C да се трансформира в келвин. За това добавяме фактора 273 към тази температура, което води до температура 500 К.
Според резолюцията обемът, зает от газа, е 82 литра.
Въпрос 2) Идеалният газ заема обем от 20 l, когато е подложен на налягане от 3 atm, така че температурата му остава постоянна, докато обемът му се утроява. Изчислете крайното налягане на този газ, след като е преминал през тази трансформация.
а) 1 атм
б) 3 атм
в) 5 атм
г) 8 атм
д) 9 атм
Шаблон: Буква а
Резолюция:
За да решим това упражнение, ще използваме общия закон за газовете, забележете:
За да се направи изчислението, беше необходимо да се придаде обем от 60 l на газа, тъй като по време на преобразуването неговият обем се утрои.
От Рафаел Хеллерброк
Учител по физика