Газидеальный это тот, где столкновения между частицами идеально эластичны. Между его частицами нет никакого взаимодействия, как силы притягательные или отталкивающие, более того, эти частицы не занимают места.
Согласно кинетическая теория газовтермодинамическое состояние идеального газа полностью описывается переменными давление, объем и температура.
Посмотритетакже: Калориметрия: интеллект-карта, формулы и решенные упражнения
концепция идеального газа
Идеальные газы состоят исключительно из частицывГабаритные размерыпунктуальный (незначительного размера), которые находятся в движениехаотичный на высокаяскорость. В этом типе газа температура и скорость перемещения частиц пропорциональны.
Поскольку между частицами идеального газа нет взаимодействия, внутренняя энергия этого газа всегда равна сумме кинетическая энергия всех составляющих его частиц.
Какими бы ни были идеальные газы, они всегда будут одинаковыми.
номервчастицы за такой же объем. Их масса, в свою очередь, будет напрямую зависеть от вашего молярная масса (измеряется в г / моль), кроме того, 1 моль идеального газа (около 6.0.1023 частиц) всегда будет занимать объем равный 22,4 л.Ты газынастоящий, где есть появление столкновениянеэластичный между частицами, очень близки к поведению идеальных газов в режимы низкого давления и высоких температур. Так совпало, что при нормальных условиях давления и температуры на Земле (25 ° C и 1 атм) большая часть газы ведут себя как идеальные газы, и это облегчает расчет прогнозов термодинамического поведения их.
Некоторые газы, такие как водяной пар, который разбавлен в атмосферный газ, нельзя считать идеальными газами, но да газынастоящий. Эти газы имеют значительные взаимодействия между своими частицами, которые могут конденсировать, вызывая их разжижать если есть один падение температуры.
Характеристики идеальных газов
Проверьте это на абстрактный, некоторые характеристики идеальных газов:
- В них происходят только идеально упругие столкновения между частицами;
- В них нет взаимодействия между частицами;
- В них частицы имеют ничтожно малые размеры;
- 1 моль идеального газа занимает объем 22,4 л, независимо от того, что это за газ;
- Настоящие газы ведут себя как идеальные газы в режимах низкого давления и высоких температур;
- Большинство газов ведут себя аналогично идеальным газам.
закон идеального газа
Исследование газов, разработанное учеными ЧарльзбойлДжозефЛуиГей-Люссак а также Робертбойл привело к появлению три эмпирических закона, используемый для объяснения поведения идеальных газов в режимах температура, давление а также объемконстанты, соответственно.
Вместе эти законы сформировали необходимую основу для возникновения закон идеального газа, что связывает начальное термодинамическое состояние газа, определяемые величинами P1, Т1 и V1, С вашей конечное термодинамическое состояние (П2, V2 и т2), после некоторого преобразование газа.
Проверьте формула общего закона о газе:
Общий газовый закон гласит, что продукт дает давление мех объемизгаз деленная на термодинамическую температуру в кельвинах, равна константе. Эта константа, в свою очередь, описывается уравнение клапейрона, смотреть:
нет - количество молей (моль)
р - универсальная постоянная идеальных газов (0,082 атмл / моль. К или 8,31 Дж / моль. K)
В формуле п давление, оказываемое газом, V - объем, занимаемый этим газом, и Т это температура, измеряемая в кельвинах. величие нет относится к количеству родинок, а р - универсальная постоянная идеальных газов, которая часто измеряется в атмл / моль. K или в Дж / моль. K, последний принят SI.
Посмотритетакже:Что такое солнечный ветер и как он влияет на атмосферу Земли?
Внутренняя энергия идеального газа
THE энергиявнутренний идеальных газов можно рассчитать, используя произведение между постоянныйвБольцман и термодинамической температуры, обратите внимание:
KB - постоянная Больцмана (KB = 1,38.10-23 Дж / К)
Из предыдущего соотношения, которое позволяет нам вычислить средняя кинетическая энергия из частиц идеального газа, мы составим следующую формулу, по которой можно вычислить, что среднеквадратичная скорость молекул идеального газа для данной температуры T обратите внимание:
M - молярная масса (г / моль)
Эта формула позволяет увидеть, что добавлениевтемпература идеального газа приводит к увеличению среднеквадратичной скорости частиц.
Узнать больше:Узнайте, из чего сделан свет и каковы его характеристики
Решенные упражнения на идеальные газы
Вопрос 1) Два моля идеального газа при давлении 1 атм находятся при температуре 227 ° C. Вычислите в литрах объем, занимаемый этим газом.
Данные: R = 0,082 атмл / моль. K
а) 75 л
б) 82 л
в) 15 л
г) 27 л
д) 25 л
Шаблон: Письмо B
Разрешение:
Чтобы рассчитать объем этого газа, мы будем использовать уравнение Клапейрона, однако, прежде чем мы сделаем расчет, необходимо преобразовать температуру 227 ° C в градусы Кельвина. Для этого мы добавляем к этой температуре коэффициент 273, в результате получаем температуру 500 К.
Согласно постановлению, объем, занимаемый газом, составляет 82 литра.
Вопрос 2) Идеальный газ занимает объем 20 л, когда он подвергается давлению 3 атм, так что его температура остается постоянной, а его объем увеличивается втрое. Вычислите конечное давление этого газа после того, как он прошел это преобразование.
а) 1 атм
б) 3 атм
в) 5 атм
г) 8 атм
д) 9 атм
Шаблон: Буква А
Разрешение:
Для решения этого упражнения мы будем использовать общий закон газов, обратите внимание:
Для расчета необходимо было присвоить газу объем 60 л, так как при трансформации его объем увеличился втрое.
Рафаэль Хеллерброк
Учитель физики