Plinidealan je onaj gdje sudara između čestica su savršeno elastične. Između njegovih čestica ne postoji nikakva interakcija, poput sile privlačne ili odbojne, štoviše, ove čestice ne zauzimaju prostor.
Prema kinetička teorija plinova, termodinamičko stanje idealnog plina u potpunosti je opisano varijablama pritisak, volumen i temperatura.
Izgledtakođer: Kalorimetrija: mapa uma, formule i riješene vježbe
koncept idealnog plina
Idealni plinovi sastoje se isključivo od česticeudimenzijetočan (zanemarive veličine) koji su u pokretkaotičan je uključeno visokobrzina. U ovoj vrsti plina temperatura i brzina translacije čestica su proporcionalne.
Budući da ne postoji interakcija između čestica idealnog plina, unutarnja energija ovog plina uvijek je jednaka zbroju kinetička energija svih čestica koje ga čine.
Koji god idealni plinovi bili, oni će uvijek imati iste brojučestice za isti volumen. Njihova će masa, pak, izravno ovisiti o vašoj
molekulska masa (mjereno u g / mol), osim toga, 1 mol idealnog plina (oko 6.0.1023 čestice) uvijek će zauzimati a zapremina jednaka 22,4 l.Vas plinovistvaran, gdje postoji pojava sudaraneelastična između čestica, vrlo se približavaju ponašanju idealnih plinova u režimi niskog tlaka i visoke temperature. Slučajno je, pod normalnim uvjetima tlaka i temperature na Zemlji (25 ° C i 1 atm), većina plinovi se ponašaju poput idealnih plinova, a to olakšava izračunavanje predviđanja o termodinamičkom ponašanju njihova.
Neki plinovi, poput vodena para, koja je razrijeđena u atmosferski plin, ne mogu se smatrati idealnim plinovima, ali da plinovistvaran. Ti plinovi imaju značajne interakcije između svojih čestica, što može sažeti, uzrokujući ih rastopiti, ako ga ima pad temperature.
Ne zaustavljaj se sada... Ima još toga nakon oglašavanja;)
Karakteristike idealnih plinova
Pogledajte na sažetak, neke karakteristike idealnih plinova:
- U njima se događaju samo savršeno elastični sudari između čestica;
- U njima nema interakcija između čestica;
- U njima čestice imaju zanemarive dimenzije;
- 1 mol idealnog plina zauzima zapreminu od 22,4 l, bez obzira o kojem se plinu radi;
- Stvarni plinovi ponašaju se poput idealnih plinova kada su pod režimima niskog tlaka i visoke temperature;
- Većina plinova ponaša se slično idealnim plinovima.
zakon o idealnom plinu
Proučavanje plinova koje su razvili znanstvenici CharlesBoyle,JosipaLouisgay-lussac i Robertboyle dovelo je do pojave tri empirijska zakona, koji se koristi za objašnjenje ponašanja idealnih plinova u režimima temperatura, pritisak i volumenkonstante, odnosno.
Ti su zakoni zajedno stvorili potrebnu osnovu za nastanak zakon o idealnom plinu, koji se odnosi na početno termodinamičko stanje plina, definirana količinama P1, T1 i V1, Sa tvojim konačno termodinamičko stanje (Str2, V2 i T2), nakon što je pretrpio neke transformacija plina.
Pogledajte formula općeg zakona o plinu:
Opći zakon o plinu kaže da proizvod daje pritisak krzno volumenodplin, podijeljeno termodinamičkom temperaturom, u kelvinima, jednako je konstanti. Ovu konstantu, pak, opisuje klapejronska jednadžba, Gledati:
Ne - broj molova (mol)
R - univerzalna konstanta savršenih plinova (0,082 atm.l / mol. K ili 8,31 J / mol. K)
U formuli, Str je tlak koji vrši plin, V je zapremina koju zauzima ovaj plin, i T je temperatura izmjerena u kelvinima. veličina Ne odnosi se na broj madeža, dok R je univerzalna konstanta idealnih plinova, koja se često mjeri u jedinicama atm.l / mol. K ili u J / mol. K, potonjeg je usvojio SI.
Izgledtakođer:Što je solarni vjetar i kako utječe na Zemljinu atmosferu?
Unutarnja energija idealnog plina
THE energijeunutarnja idealnih plinova može se izračunati pomoću proizvoda između konstantnouBoltzmann i termodinamičke temperature, imajte na umu:
KB - Boltzmannova konstanta (KB = 1,38.10-23 J / K)
Iz prethodnog odnosa, koji nam omogućuje izračunavanje prosječna kinetička energija iz čestica idealnog plina izvlačimo sljedeću formulu koja se može koristiti za izračunavanje kolika je srednja kvadratna brzina molekula idealnog plina, za zadanu temperaturu T, imajte na umu:
M - molarna masa (g / mol)
Ova formula omogućuje vam da vidite da a dodataknatemperatura idealnog plina rezultira povećanjem srednje brzine kvadrata čestica.
Znati više:Doznajte od čega je napravljena svjetlost i koje su njezine karakteristike
Riješene vježbe na idealnim plinovima
Pitanje 1) Dva mola idealnog plina i pod tlakom od 1 atm nalaze se na temperaturi od 227 ° C. Izračunajte u litrama zapreminu koju zauzima ovaj plin.
Podaci: R = 0,082 atm.l / mol. K
a) 75 l
b) 82 l
c) 15 l
d) 27 l
e) 25 l
Predložak: Slovo B
Rješenje:
Za izračunavanje volumena ovog plina poslužit ćemo se Clapeyronovom jednadžbom, međutim, prije nego što izvršimo proračun, potrebno je temperaturu od 227 ° C transformirati u kelvin. Za to ovoj temperaturi dodamo faktor 273, što rezultira temperaturom od 500 K.
Prema rezoluciji, zapremina koju zauzima plin iznosi 82 litre.
Pitanje 2) Idealan plin zauzima volumen od 20 l kada se podvrgne pritisku od 3 atm, tako da njegova temperatura ostaje konstantna, a volumen se utrostručuje. Izračunajte konačni tlak ovog plina nakon što je prošao ovu transformaciju.
a) 1 atm
b) 3 atm
c) 5 atm
d) 8 atm
e) 9 atm
Predložak: Slovo A
Rješenje:
Da bismo riješili ovu vježbu, poslužit ćemo se općim zakonom o plinovima, imajte na umu:
Za izračun je bilo potrebno plinu dodijeliti volumen od 60 l, budući da se njegov volumen utrostručio tijekom transformacije.
Napisao Rafael Hellerbrock
Učitelj fizike
