Ідеальний газ: поняття, характеристики та вправи

Газідеально це той, де зіткнення між частинками ідеально еластичні. Між його частинками немає ніякої взаємодії, наприклад сили привабливі або відразливі, до того ж ці частинки не займають місця.

Відповідно з кінетична теорія газів, термодинамічний стан ідеального газу повністю описується змінними тиску, обсяг і температури.

Дивисьтакож: Калориметрія: карта розуму, формули та розв’язані вправи

концепція ідеального газу

Ідеальні гази складаються виключно з частинкиврозмірипунктуальний (незначного розміру), які знаходяться в руххаотичний увімкнено високийшвидкість. У цьому типі газу температура і швидкість перекладу частинок пропорційні.

Оскільки між частинками ідеального газу немає взаємодії, то внутрішня енергія цього газу завжди дорівнює сумі кінетична енергія всіх частинок, що його складають.

Ідеальний газ утворений точковими частинками, які пружно стикаються між собою.

Якими б не були ідеальні гази, вони завжди матимуть однакові номервчастинки для того ж обсягу. Їх маса, в свою чергу, буде залежати безпосередньо від вашого

instagram story viewer

молярна маса (вимірюється в г / моль), крім того, 1 моль ідеального газу (приблизно 6.0.10²³ частинки) завжди будуть займати a об’єм, що дорівнює 22,4 л.

ти газисправжній, де є поява зіткненнянееластичний між частинками дуже наближаються до поведінки ідеальних газів у режими низького тиску та високих температур. За збігом обставин, за нормальних умов тиску і температури на Землі (25 ° С і 1 атм) більша частина гази поводяться як ідеальні гази, і це полегшує обчислення прогнозів щодо термодинамічної поведінки їх.

Деякі гази, наприклад водяна пара, який розбавляється в атмосферний газ, не можна вважати ідеальними газами, але так газисправжній. Ці гази мають значну взаємодію між їх частинками, що може конденсувати, викликаючи їх зріджувати, якщо він є перепад температури.

Характеристика ідеальних газів

Перевірте це на реферат, деякі характеристики ідеальних газів:

У них відбуваються лише ідеально пружні зіткнення між частинками;
У них відсутні взаємодії між частинками;
У них частинки мають незначні розміри;
1 моль ідеального газу займає об’єм 22,4 л, незалежно від того, що це за газ;
Реальні гази поводяться як ідеальні гази, коли перебувають під режимами низького тиску та високих температур;
Більшість газів поводяться подібно до ідеальних газів.

закон ідеального газу

Вивчення газів розроблено вченими Чарльзбойл,ЙосипЛуїгей-люссак і Робертбойл призвело до появи Росії три емпіричні закони, що використовується для пояснення поведінки ідеальних газів в режимах температури, тиску і гучністьконстанти, відповідно.

Разом ці закони склали необхідну основу для виникнення Росії закон ідеального газу, що стосується початковий термодинамічний стан газу, що визначається величинами P₁, Т₁ і V₁, З твоїм кінцевий термодинамічний стан (Стор₂, V₂ і Т₂), переживши деякі перетворення газу.

Перевірте формула загального газового закону:

Загальний газовий закон стверджує, що продукту дає тиску хутро гучністьзгаз, розділене на термодинамічну температуру, в кельвінах, дорівнює константі. Ця константа, в свою чергу, описується клапейронне рівняння, дивіться:

немає - кількість родимок (моль)

Р. - універсальна константа ідеальних газів (0,082 атм. Л / моль. К або 8,31 Дж / моль. К)

У формулі P - тиск, який чинить газ, V - обсяг, який займає цей газ, і Т - температура, виміряна в кельвінах. велич немає відноситься до кількості родимок, тоді як Р. є універсальною константою ідеальних газів, яка часто вимірюється в одиницях атм. л / моль. К або в Дж / моль. K, остання прийнята SI.

Дивисьтакож:Що таке сонячний вітер і як він впливає на атмосферу Землі?

Внутрішня енергія ідеального газу

THE енергіявнутрішній ідеальних газів можна розрахувати за допомогою добутку між постійнийвБольцмана і термодинамічної температури, зверніть увагу:

К_B - постійна Больцмана (К_B = 1,38.10-²³ J / K)

З попереднього співвідношення, яке дозволяє нам розрахувати середня кінетична енергія з частинок ідеального газу виводимо наступну формулу, за якою можна розрахувати, що таке середня квадратична швидкість молекул ідеального газу, для даної температури T, зверніть увагу:

М - молярна маса (г / моль)

Ця формула дозволяє побачити, що a доповненнявтемператури ідеального газу призводить до збільшення середньої квадратної швидкості частинок.

Дізнайтеся більше:З’ясуйте, з чого складається світло і які його характеристики

Розв’язані вправи на ідеальні гази

Питання 1) Два моли ідеального газу при тиску 1 атм знаходяться при температурі 227 ° С. Обчисліть, у літрах, об’єм, який займає цей газ.

Дані: R = 0,082 атм. Л / моль. К

а) 75 л

б) 82 л

в) 15 л

г) 27 л

д) 25 л

Шаблон: Літера Б

Дозвіл:

Для розрахунку об'єму цього газу ми будемо використовувати рівняння Клапейрона, однак перед тим, як зробити розрахунок, необхідно перетворити температуру 227 ° С у кельвін. Для цього ми додаємо коефіцієнт 273 до цієї температури, в результаті чого температура становить 500 К.

Згідно з резолюцією, об'єм, який займає газ, становить 82 літри.

Питання 2) Ідеальний газ займає об’єм 20 л, коли на нього діє тиск 3 атм, завдяки чому його температура залишається постійною, а об’єм втричі. Обчисліть кінцевий тиск цього газу після того, як він пройшов це перетворення.

а) 1 атм

б) 3 атм

в) 5 атм

г) 8 атм

д) 9 атм

Шаблон: Літера а

Дозвіл:

Для вирішення цієї вправи ми використаємо загальний закон газів, зверніть увагу: