Gaasideaalne on see, kus kokkupõrked osakeste vahel on täiesti elastsed. Tema osakeste vahel puudub igasugune vastasmõju jõud atraktiivsed või tõrjuvad, pealegi ei võta need osakesed ruumi.
Vastavalt gaaside kineetiline teooria, kirjeldavad ideaalse gaasi termodünaamilist olekut täielikult muutujad surve, maht ja temperatuur.
Vaataka: Kalorimeetria: mõttekaart, valemid ja lahendatud harjutused
ideaalne gaasikontseptsioon
Ideaalsed gaasid koosnevad eranditult osakesedaastalmõõtmedtäpne (tühise suurusega), mis asuvad liikuminekaootiline on sisse lülitatud kõrgekiirus. Seda tüüpi gaasides on temperatuur ja osakeste translatsioonikiirus proportsionaalsed.
Kuna ideaalse gaasi osakeste vahel puudub vastastikmõju, on siseenergia selle gaasi väärtus on alati võrdne kineetiline energia kõigist osakestest, mis seda moodustavad.
Mis iganes ideaalsed gaasid on, on neil alati sama numberaastalosakesed sama helitugevuse jaoks. Nende mass sõltub omakorda otseselt teie omast
molaarmass (mõõdetuna g / mol), lisaks 1 mool ideaalset gaasi (umbes 6.0.1023 osakesed) hõivavad alati a maht võrdne 22,4 l.Sina gaasidpäris, kus esineb kokkupõrkedelastne osakeste vahel on ideaalsete gaaside käitumisele väga lähedal madala rõhu ja kõrge temperatuuri režiimid. Juhuslikult on Maa normaalse rõhu ja temperatuuri tingimustes (25 ° C ja 1 atm) enamus gaasid käituvad nagu ideaalsed gaasid ja see hõlbustab termodünaamilise käitumise prognooside arvutamist nende.
Mõned gaasid, näiteks veeaur, mis on lahjendatud atmosfäärigaas, ei saa pidada ideaalseteks gaasideks, kuid jah gaasidpäris. Nendel gaasidel on nende osakeste vahel märkimisväärne vastasmõju, mis võib kondenseeruma, põhjustades neid vedelema, kui neid on temperatuuri langus.
Ärge lõpetage kohe... Peale reklaami on veel;)
Ideaalsete gaaside omadused
Vaadake seda aadressil abstraktne, mõned ideaalsete gaaside omadused:
- Nendes tekivad osakeste vahel ainult täiesti elastsed kokkupõrked;
- Neis ei esine osakeste vahelisi koostoimeid;
- Neis on osakestel tühised mõõtmed;
- 1 mool ideaalset gaasi võtab mahuks 22,4 l, olenemata gaasist;
- Pärisgaasid käituvad ideaalsete gaasidena madalrõhul ja kõrgel temperatuuril.
- Enamik gaase käitub sarnaselt ideaalsete gaasidega.
ideaalne gaasiseadus
Teadlaste välja töötatud gaaside uurimine Charlespoiss,JoosepLouisgei-lusakas ja Robertpoiss viinud tekkeni kolm empiirilist seadust, mida kasutatakse ideaalsete gaaside käitumise selgitamiseks temperatuur, surve ja helitugevuskonstandid, vastavalt.
Need seadused moodustasid koos vajaliku aluse ideaalne gaasiseadus, mis seob gaasi algne termodünaamiline olek, mis on määratletud kogustega P1, T1 ja V1, Teie lõplik termodünaamiline olek (P2, V2 ja T2) pärast mõningaid kannatusi gaaside muundamine.
Tutvuge valem üldise gaasiseaduse kohaselt:
Üldises gaasiseaduses on öeldud, et toote annab surve karusnahk helitugevuskohtagaas, jagatud termodünaamilise temperatuuriga, kelvinites, võrdub konstandiga. Seda konstandit kirjeldab omakorda clapeyroni võrrand, vaata:
ei - moolide arv (mol)
R - ideaalsete gaaside universaalne konstant (0,082 atm.l / mol. K või 8,31 J / mol. K)
Valemis P on gaasi avaldatav rõhk, V on selle gaasi hõivatud maht ja T on temperatuur, mõõdetuna kelvinites. ülevus ei viitab moolide arvule, samas kui R on ideaalsete gaaside universaalne konstant, mida mõõdetakse sageli atm.l / mol ühikutes. K või J / mol. K, viimase võttis vastu SI.
Vaataka:Mis on päikesetuul ja kuidas see mõjutab Maa atmosfääri?
Ideaalse gaasi siseenergia
THE energiasisemine ideaalsete gaaside sisalduse saab arvutada, kasutades gaaside vahelist saadust pidevaastalBoltzmann ja termodünaamiline temperatuur, pange tähele:
KB - Boltzmanni konstant (KB = 1,38.10-23 J / K)
Eelmise seose põhjal, mis võimaldab meil arvutada keskmine kineetiline energia ideaalse gaasi osakestest joonistame järgmise valemi, mille abil saab arvutada, mida molekulide keskmine ruutkiirus ideaalse gaasi sisaldus antud temperatuuri T jaoks:
M - molaarmass (g / mol)
See valem võimaldab teil näha, et a lisaminekelltemperatuur ideaalsest gaasist tulemuseks on osakeste keskmise ruutkiiruse suurenemine.
Tea rohkem:Siit saate teada, millest valgus koosneb ja millised on selle omadused
Lahendatud harjutused ideaalsete gaaside kohta
Küsimus 1) Kaks mooli ideaalset gaasi ja rõhul 1 atm leitakse temperatuuril 227 ° C. Arvutatakse selle gaasi maht liitrites.
Andmed: R = 0,082 atm.l / mol. K
a) 75 liitrit
b) 82 liitrit
c) 15 liitrit
d) 27 liitrit
e) 25 liitrit
Mall: Täht B
Resolutsioon:
Selle gaasi mahu arvutamiseks kasutame Clapeyroni võrrandit, kuid enne arvutuse tegemist on vaja temperatuur 227 ° C teisendada kelviniks. Selleks lisame sellele temperatuurile koefitsiendi 273, mille tulemuseks on temperatuur 500 K.
Resolutsiooni kohaselt on gaasi hõivatud maht 82 liitrit.
2. küsimus) Ideaalne gaas võtab 20 atm, kui sellele avaldatakse rõhu all 3 atm, nii et selle temperatuur püsib konstantsena, samal ajal kui selle maht kolmekordistub. Arvutage selle gaasi lõplik rõhk pärast selle teisendamist.
a) 1 atm
b) 3 atm
c) 5 atm
d) 8 atm
e) 9 atm
Mall: Täht a
Resolutsioon:
Selle ülesande lahendamiseks kasutame gaaside üldist seadust, pange tähele:
Arvutuse tegemiseks oli vaja määrata gaasile maht 60 l, kuna selle maht muundamise käigus kolmekordistus.
Autor Rafael Hellerbrock
Füüsikaõpetaja
