Gazideal este cel în care ciocniri între particule sunt perfect elastice. Între particulele sale, nu există niciun fel de interacțiune forțelor atractive sau respingătoare, în plus, aceste particule nu ocupă spațiu.
In conformitate cu teoria cinetică a gazelor, starea termodinamică a unui gaz ideal este complet descrisă de variabilele lui presiune, volum și temperatura.
Uitede asemenea: Calorimetrie: hartă mentală, formule și exerciții rezolvate
conceptul de gaz ideal
Gazele ideale sunt compuse exclusiv din particuleîndimensiunipunctual (de dimensiuni neglijabile) care se află în circulaţiehaotic este pornit înaltviteză. În acest tip de gaz, temperatura și viteza de translație a particulelor sunt proporționale.
Deoarece nu există nicio interacțiune între particulele unui gaz ideal, energie interna din acest gaz este întotdeauna egal cu suma energie kinetică a tuturor particulelor care o constituie.
Oricare ar fi gazele ideale, acestea vor avea întotdeauna aceleași
numărînparticule pentru același volum. La rândul lor, masa lor va depinde direct de dumneavoastră Masă molară (măsurat în g / mol), în plus, 1 mol de gaz ideal (aproximativ 6.0.1023 particule) vor ocupa întotdeauna a volum egal cu 22,4 l.Tu gazereal, unde există apariția ciocniriinelastic între particule, se apropie foarte mult de comportamentul gazelor ideale din regimuri de presiune scăzută și temperatură ridicată. Întâmplător, în condiții normale de presiune și temperatură pe Pământ (25 ° C și 1 atm), majoritatea gazele se comportă ca gazele ideale și acest lucru facilitează calculul previziunilor despre comportamentul termodinamic al lor.
Unele gaze, cum ar fi vapor de apă, care se diluează în gazul atmosferic, nu pot fi considerate gaze ideale dar da gazereal. Aceste gaze au interacțiuni semnificative între particulele lor, care pot condensa, provocându-le lichefia, dacă există una scăderea temperaturii.
Caracteristicile gazelor ideale
Verificați-l la abstract, unele caracteristici ale gazelor ideale:
- În ele apar doar coliziuni perfect elastice între particule;
- În ele nu există interacțiuni între particule;
- În ele particulele au dimensiuni neglijabile;
- 1 mol de gaz ideal ocupă un volum de 22,4 l, indiferent care este gazul;
- Gazele reale se comportă ca gazele ideale atunci când se află sub regimuri de presiune scăzută și temperatură ridicată;
- Majoritatea gazelor se comportă similar gazelor ideale.
legea gazelor ideale
Studiul gazelor dezvoltat de cercetători Charlesboyle,JosephLouisgay-lussac și Robertboyle a dus la apariția trei legi empirice, folosit pentru a explica comportamentul gazelor ideale în regimuri de temperatura, presiune și volumconstante, respectiv.
Împreună aceste legi au constituit baza necesară apariției legea gazelor ideale, care relatează starea termodinamică inițială a unui gaz, definit de cantitățile P1, T1 și V1, Cu stare termodinamică finală (P2, V2 Si t2), după ce a suferit unele transformarea gazului.
Verificați formulă din legea generală a gazelor:
Legea generală a gazelor prevede că produs dă presiune blană volumdegaz, împărțit la temperatura termodinamică, în kelvin, este egal cu o constantă. La rândul său, această constantă este descrisă de ecuația clapeyron, ceas:
Nu - numărul de moli (mol)
R - constanta universală a gazelor perfecte (0,082 atm.l / mol. K sau 8,31 J / mol. K)
În formulă, P este presiunea exercitată de gaz, V este volumul ocupat de acest gaz și T este temperatura, măsurată în kelvin. măreția Nu se referă la numărul de alunițe, în timp ce R este constanta universală a gazelor ideale, care este adesea măsurată în unități de atm.l / mol. K sau în J / mol. K, acesta din urmă fiind adoptat de SI.
Uitede asemenea:Ce este vântul solar și cum afectează atmosfera Pământului?
Energia internă a gazului ideal
THE energieintern de gaze ideale pot fi calculate folosind produsul între constantînBoltzmann și temperatura termodinamică, rețineți:
KB - Constanta Boltzmann (KB = 1,38.10-23 J / K)
Din relația anterioară, care ne permite să calculăm energie cinetică medie din particulele unui gaz ideal, tragem următoarea formulă, care poate fi utilizată pentru a calcula ce viteza pătrată medie a moleculelor a unui gaz ideal, pentru o temperatură dată T, rețineți:
M - masa molară (g / mol)
Această formulă vă permite să vedeți că a pluslatemperatura a unui gaz ideal rezultă o creștere a vitezei medii pătrate a particulelor.
Aflați mai multe:Aflați din ce este făcută lumina și care sunt caracteristicile acesteia
Exerciții rezolvate pe gaze ideale
Intrebarea 1) Doi moli de gaz ideal și la o presiune de 1 atm se găsesc la o temperatură de 227 ° C. Calculați, în litri, volumul ocupat de acest gaz.
Date: R = 0,082 atm.l / mol. K
a) 75 l
b) 82 l
c) 15 l
d) 27 l
e) 25 l
Șablon: Litera B
Rezoluţie:
Pentru a calcula volumul acestui gaz, vom folosi ecuația Clapeyron, cu toate acestea, înainte de a face calculul, este necesar să transformăm temperatura de 227 ° C într-un kelvin. Pentru aceasta adăugăm factorul 273 la această temperatură, rezultând o temperatură de 500 K.
Conform rezoluției, volumul ocupat de gaz este de 82 de litri.
Intrebarea 2) Un gaz ideal ocupă un volum de 20 l, atunci când este supus unei presiuni de 3 atm, astfel încât temperatura acestuia să rămână constantă, în timp ce volumul său este triplat. Calculați presiunea finală a acestui gaz după ce a trecut prin această transformare.
a) 1 atm
b) 3 atm
c) 5 atm
d) 8 atm
e) 9 atm
Șablon: Litera a
Rezoluţie:
Pentru a rezolva acest exercițiu, vom folosi legea generală a gazelor, rețineți:
Pentru a face calculul, a fost necesar să se atribuie un volum de 60 l gazului, deoarece volumul acestuia s-a triplat în timpul transformării.
De Rafael Hellerbrock
Profesor de fizică
