Gāzeideāls ir tā, kur sadursmes starp daļiņām ir pilnīgi elastīgas. Starp viņa daļiņām nav nekāda veida mijiedarbības, piemēram spēki pievilcīgas vai atgrūžošas, turklāt šīs daļiņas neaizņem vietu.
Saskaņā ar kinētiskā gāzu teorija, ideālās gāzes termodinamisko stāvokli pilnībā raksturo mainīgie spiediens, tilpums un temperatūra.
Skatiesarī: Kalorimetrija: domu karte, formulas un atrisināti vingrinājumi
ideāla gāzes koncepcija
Ideālas gāzes sastāv tikai no daļiņasiekšāizmēripunktuāls (nenozīmīga izmēra), kas atrodas kustībahaotisks ir ieslēgts augstsātrums. Šāda veida gāzēs temperatūra un daļiņu translācijas ātrums ir proporcionāli.
Tā kā starp ideālas gāzes daļiņām nav mijiedarbības, iekšējā enerģija šīs gāzes vienmēr ir vienāda ar kinētiskā enerģija no visām daļiņām, kas to veido.
Lai arī kādas būtu ideālās gāzes, tām vienmēr būs vienādas numuruiekšādaļiņas par to pašu tilpumu. Savukārt viņu masa būs tieši atkarīga no jūsu
molārā masa (mēra g / mol), papildus 1 mols ideālas gāzes (apmēram 6.0.1023 daļiņas) vienmēr aizņems a tilpums ir vienāds ar 22,4 l.Jūs gāzesīsts, kur notiek sadursmesneelastīgs starp daļiņām nonāk ļoti tuvu ideālo gāzu uzvedībai zema spiediena un augstas temperatūras režīmi. Nejaušība, normālos spiediena un temperatūras apstākļos uz Zemes (25 ° C un 1 atm), lielāko daļu gāzes izturas kā ideālas gāzes, un tas atvieglo termodinamiskās uzvedības prognozes aprēķināšanu viņu.
Dažas gāzes, piemēram, ūdens tvaiki, kas atšķaidīts atmosfēras gāze, nevar uzskatīt par ideālām gāzēm, bet jā gāzesīsts. Šīm gāzēm ir būtiska mijiedarbība starp to daļiņām, kas var kondensēties, izraisot tos sašķidrināt, ja tāds ir temperatūras kritums.
Ideālo gāzu raksturojums
Pārbaudiet to vietnē abstrakts, dažas ideālo gāzu īpašības:
- Tajos notiek tikai pilnīgi elastīgas sadursmes starp daļiņām;
- Tajās nav mijiedarbības starp daļiņām;
- Tajās daļiņām ir nenozīmīgi izmēri;
- 1 mols ideālās gāzes aizņem 22,4 l tilpumu neatkarīgi no tā, kāda ir gāze;
- Īstas gāzes izturas kā ideālas gāzes, kad ir zemā spiediena un augstas temperatūras režīmos;
- Lielākā daļa gāzu izturas līdzīgi ideālajām gāzēm.
ideāls gāzes likums
Zinātnieku izstrādātais gāzu pētījums Čārlzszēns,JāzepsLuissgejs-lussac un Robertszēns noveda pie trīs empīriski likumi, ko izmanto, lai izskaidrotu ideālo gāzu izturēšanos temperatūra, spiediens un skaļumskonstantes, attiecīgi.
Šie likumi kopā veidoja nepieciešamo pamatu ideāls gāzes likums, kas attiecas uz gāzes sākotnējais termodinamiskais stāvoklis, ko nosaka lielumi P1, T.1 un V1, Ar tavu galīgais termodinamiskais stāvoklis (P2, V2 un T.2), pēc tam, kad ir cietis dažus gāzes pārveidošana.
Pārbaudiet formula vispārējo gāzes likumu:
Vispārējais gāzes likums nosaka, ka produktu dod spiediens kažokādas skaļumsgadagāze, dalīts ar termodinamisko temperatūru kelvinos, ir vienāds ar konstanti. Šo konstantu savukārt raksturo klapeirona vienādojums, skatīties:
Nē - molu skaits (mol)
R - perfektu gāzu universālā konstante (0,082 atm.l / mol. K vai 8,31 J / mol. K)
Formulā P ir gāzes radītais spiediens, V ir šīs gāzes aizņemtais tilpums, un T ir temperatūra, mērot kelvinos. diženums Nē attiecas uz molu skaitu, savukārt R ir ideālo gāzu universālā konstante, kuru bieži mēra atm.l / mol vienībās. K vai J / mol. K, kuru pēdējo pieņēmusi SI.
Skatiesarī:Kas ir Saules vējš un kā tas ietekmē Zemes atmosfēru?
Ideālas gāzes iekšējā enerģija
enerģijaiekšējs ideālo gāzu daudzumu var aprēķināt, izmantojot produktu starp nemainīgsiekšāBoltmans un termodinamisko temperatūru, ņemiet vērā:
KB - Boltzmana konstante (KB = 1,38.10-23 J / K)
No iepriekšējām attiecībām, kas ļauj mums aprēķināt vidējā kinētiskā enerģija no ideālas gāzes daļiņām mēs iegūstam šādu formulu, kuru var izmantot, lai aprēķinātu, kas ir vidējais kvadrātveida molekulu ātrums ideālas gāzes noteiktai temperatūrai T, ņemiet vērā:
M - molārā masa (g / mol)
Šī formula ļauj jums redzēt, ka a papildinājumsplksttemperatūra ideālas gāzes rezultātā palielinās daļiņu vidējais kvadrātiskais ātrums.
Uzziniet vairāk:Uzziniet, no kā veidojas gaisma un kādas ir tās īpašības
Atrisināti vingrinājumi par ideālām gāzēm
Jautājums 1) Divi moli ideālas gāzes un ar 1 atm spiedienu atrodami 227 ° C temperatūrā. Aprēķiniet šīs gāzes tilpumu litros.
Dati: R = 0,082 atm.l / mol. K
a) 75 l
b) 82 l
c) 15 l
d) 27 l
e) 25 l
Veidne: Burts B
Izšķirtspēja:
Lai aprēķinātu šīs gāzes tilpumu, mēs izmantosim Kleipirona vienādojumu, tomēr, pirms mēs veicam aprēķinu, 227 ° C temperatūra ir jāpārveido par kelvīnu. Lai to izdarītu, šai temperatūrai pievienojam koeficientu 273, iegūstot 500 K temperatūru.
Saskaņā ar rezolūciju gāzes aizņemtais tilpums ir 82 litri.
2. jautājums) Ideāla gāze aizņem 20 l tilpumu, ja to pakļauj 3 atm spiedienam, tā ka tās temperatūra paliek nemainīga, savukārt tilpums trīskāršojas. Aprēķiniet šīs gāzes galīgo spiedienu pēc tam, kad tā ir piedzīvojusi šo transformāciju.
a) 1 atm
b) 3 atm
c) 5 atm
d) 8 atm
e) 9 atm
Veidne: Vēstule a
Izšķirtspēja:
Lai atrisinātu šo uzdevumu, mēs izmantosim vispārējo gāzu likumu, ņemiet vērā:
Lai veiktu aprēķinu, gāzei bija jāpiešķir 60 l tilpums, jo transformācijas laikā tās tilpums trīskāršojās.
Autors Rafaels Hellerbroks
Fizikas skolotājs
