23.09.2019

Mendeļejeva Klepeirona vienādojums ir vienāds ar r. Ideāla gāze. Ideālas gāzes stāvokļa vienādojums. Izoprocesi


Klepeirona - Mendeļejeva vienādojums, ko atradis B. P. E. Klepeirons (1834) attiecības starp fizikālie lielumi kas nosaka ideālās gāzes stāvokli: gāzes spiedienu R, tā apjoms V un absolūtā temperatūra T.

K.u. rakstīts formā pV = VT, kur ir proporcionalitātes koeficients IN atkarīgs no gāzes masas. D. I. Mendeļejevs, izmantojot Avogadro likumu , 1874. gadā atvasināja stāvokļa vienādojumu 1 ubagošanu ideāla gāze pV = RT, Kur R- universāla Gāzes konstante. Gāzei ar kopējo masu M un molekulmasu (sk Molekulārā masa) μ,

, vai pV=NkT,"

Kur N- gāzes daļiņu skaits, k- Bolcmana konstante. K.u. pārstāv Stāvokļa vienādojums, ideālā gāze, kas apvieno Boila – Mariotas likumu (atkarība starp R Un V plkst T = const), Gay-Lussac likums (sk. Gay-Lussac likumus) (atkarība V no T plkst p = const) un Avogadro likumu (saskaņā ar šo likumu gāzes ar vienādām vērtībām p, V Un T satur vienādu skaitu molekulu N).

K.u. - vienkāršākais stāvokļa vienādojums, kas ar noteiktu precizitātes pakāpi piemērojams reālām gāzēm pie zems spiediens Un augstas temperatūras(piemēram, atmosfēras gaiss, sadegšanas produkti gāzes dzinējos utt.), ja tie pēc īpašībām ir tuvu ideālai gāzei (sk. Ideālā gāze).

  • - izsaka attiecību starp divu fāžu līdzsvara līknes slīpumu ar fāzes pārejas siltumu un fāzes tilpuma izmaiņām...

    Fiziskā enciklopēdija

  • - termodinamiskā līmenis, kas saistīts ar vielas pārejas procesiem no vienas fāzes uz otru...

    Fiziskā enciklopēdija

  • - analītisks apzīmējums problēmai, kā atrast argumentu vērtības, kurām divu doto funkciju vērtības ir vienādas...

    Matemātiskā enciklopēdija

  • - matemātisks paziņojums, kas ir derīgs noteiktai visu iespējamo mainīgā vērtību apakškopai. Piemēram, tāds vienādojums kā x2=8-2x ir patiess tikai noteiktām x vērtībām...

    Zinātniskā un tehniskā enciklopēdiskā vārdnīca

  • - Prasība, ka matemātiskā izteiksme ieguva noteiktu nozīmi. Piemēram, kvadrātvienādojums rakstīts šādā formā: ах2+bх+с=0...

    Ekonomikas vārdnīca

  • - KLEPIRONA vienādojums, sakarība starp spiedienu p, absolūto temperatūru T un ideālas gāzes ar masu M tilpumu V: pV=BT, kur B=M/m. Izveidoja franču zinātnieks B.P.E. Klepeirons 1834. gadā...

    Mūsdienu enciklopēdija

  • - izveido saikni starp temperatūras T līdzsvara vērtību izmaiņām un vienkomponentu sistēmas spiedienu p pirmās kārtas fāzu pāreju laikā...
  • - atrada B.P.E. Kleperona attiecības starp fiziskajām. lielumi, kas nosaka ideālās gāzes stāvokli: pV = BT, kur koeficients. B ir atkarīgs no gāzes masas M un tās mola. masas...

    Dabaszinātnes. enciklopēdiskā vārdnīca

  • - matemātika. uzdevuma rakstīšana par argumentu vērtību atrašanu tā, lai divu doto funkciju vērtības būtu vienādas...

    Dabaszinātnes. enciklopēdiskā vārdnīca

  • - diferenciālis vienādojums, kas nosaka saikni starp spiedienu p un termodinamisko. tīras vielas temperatūra T stāvokļos, kas atbilst pirmās kārtas fāzes pārejai...
  • - Klepeirona - Mendeļejeva vienādojums, - ideālas gāzes stāvokļa vienādojums: pVm = RT, kur p ir spiediens, T ir gāzes termodinamiskā temperatūra, Vm ir gāzes molārais tilpums, R ir gāzes konstante...

    Lielā enciklopēdiskā politehniskā vārdnīca

  • - Šo numuru savienošana, izmantojot dažādu darbību zīmes, tiek izsaukta. algebriskā izteiksme. Piem. /3. Ja izpildīsit šīs darbības, rezultāts būs 5...

    Brokhauza un Eifrona enciklopēdiskā vārdnīca

  • - termodinamiskais vienādojums, kas attiecas uz vielas pārejas procesiem no vienas fāzes uz otru...
  • - Klepeirons - Mendeļejeva vienādojums, ko atradis B. P. E. Klepeirons, attiecība starp fizikāliem lielumiem, kas nosaka ideālās gāzes stāvokli: gāzes spiedienu p, tās tilpumu V un absolūto...

    Lielā padomju enciklopēdija

  • - matemātikā analītisks attēlojums problēmai, kā atrast argumentu vērtības, kurām divu doto funkciju vērtības ir vienādas...

    Lielā padomju enciklopēdija

  • - matemātisks attēlojums problēmai, kā atrast argumentu vērtības, kurām divu doto funkciju vērtības ir vienādas...

    Lielā enciklopēdiskā vārdnīca

"Klepeirona vienādojums" grāmatās

Termiskais vienādojums

No grāmatas Stāsti seni un neseni autors Arnolds Vladimirs Igorevičs

Siltumvadītspējas vienādojums Pa ledu bez slēpēm izkritu maija pirmajās dienās, šķērsojot tagad Maskavas sastāvā esošā simt metru garā ezera “Miru - Mir” ledu. Tas sākās, kad ledus sāka nedaudz locīties zem manis, un zem manām kedām parādījās ūdens. Es drīz sapratu, ka ledus forma

Raksts "vienādojums"

No grāmatas Dari pats apavi mājām autors Zaharenko Olga Viktorovna

Raksts “Vienādojums” Šis raksts ir adīts šādi: 1. un 13. rinda: *2 st gaiša diega, 2 st gaiša diega, 1 st gaiša diega, 1 st tumša diega, 3 st gaiša diega, 1 p. tumšs pavediens, 1 lpp gaišs pavediens, 2 lpp tumšs pavediens, 1 lpp gaišs pavediens *, atkārtojiet no * līdz *; Modelis “vienādojums” 2. un viss pat rindas: dari visu

Duponta vienādojums

No grāmatas MBA 10 dienās. Nozīmīgākās programmas no pasaules vadošajām biznesa skolām autors Silbigers Stīvens

DuPont vienādojuma zinātniekiem ir ieradums dot vienkāršiem jēdzieniem iespaidīgus nosaukumus. Jūsu MBA vārdu krājums ir nepilnīgs bez “Dupont vienādojuma”. Šī diagramma parāda, kā daži no vissvarīgākajiem analītiskajiem rādītājiem ir saistīti viens ar otru

Miljonāra vienādojums

No grāmatas Miljonārs minūtē. Tiešs ceļš uz bagātību autors Hansens Marks Viktors

Miljonāra vienādojums Ik pēc 60 sekundēm kāds pasaulē kļūst par miljonāru. Tieši tā. Katru dienu katru minūti “uzrodas” jauns miljonārs. Pasaulē ir burtiski miljoniem miljonāru.Dažiem no šiem miljonāriem bija nepieciešami 60 gadi, lai uzkrātu savu bagātību.

Šrēdingera vienādojums; Diraka vienādojums

No grāmatas The King's New Mind [Par datoriem, domāšanu un fizikas likumiem] autors Penrose Rodžers

Šrēdingera vienādojums; Diraka vienādojums Iepriekš šajā nodaļā es pieminēju Šrēdingera vienādojumu, kas ir labi definēts deterministisks vienādojums, kas daudzējādā ziņā ir līdzīgs klasiskās fizikas vienādojumiem. Noteikumos teikts, ka tik ilgi, kamēr

25.Profesora vienādojums

No grāmatas Starpzvaigžņu: zinātne aizkulisēs autors Torns Kips Stīvens

25. Profesora vienādojums Starpzvaigžņu sistēmā gravitācijas anomālijas attiecas uz profesoru Brendu divu iemeslu dēļ. Ja viņš sapratīs to būtību, tas varētu novest pie revolucionāra lēciena mūsu zināšanās par gravitāciju, tikpat grandiozu lēcienu kā Einšteina.

Klepeirona vienādojumi

No grāmatas Enciklopēdiskā vārdnīca (K) autors Brockhaus F.A.

Klepeirona vienādojumi Klepeirona vienādojumi vai formulas - izsaka attiecības starp momentiem, kas darbojas trīs secīgos nepārtraukta stara atbalsta punktos, tas ir, nepārtrauktā starā, ko atbalsta vairāk nekā divi balsti. Šos vienādojumus var sastādīt

Arrēnija vienādojums

No grāmatas Lielā padomju enciklopēdija (AR) autors TSB Clapeyron vienādojums No autora grāmatas Great Soviet Encyclopedia (CL). TSB

Vienādojums

No autores grāmatas Lielā padomju enciklopēdija (UR). TSB

Ir zināms, ka uz retinātām gāzēm attiecas Boila un Guey-Lussac likumi. Boila likums nosaka, ka gāzes izotermiskās saspiešanas laikā spiediens mainās apgriezti proporcionāli tilpumam. Tāpēc, kad

Saskaņā ar Gay-Lussac likumu, gāzes karsēšana nemainīgā spiedienā izraisa tās izplešanos par tilpumu, ko tā aizņem pie tāda paša nemainīga spiediena.

Tāpēc, ja 0 ° C temperatūrā gāze aizņem tilpumu un pie spiediena, šīs gāzes aizņem tilpums pie

un pie tāda paša spiediena tad

Gāzes stāvokli attēlosim kā diagrammas punktu (jebkura punkta koordinātas šajā diagrammā norāda spiediena un tilpuma vai 1 mola gāzes skaitliskās vērtības; 184. attēlā redzamas līnijas, kurām katrai šīs ir gāzes izotermas).

Iedomāsimies, ka gāze tika uzņemta kādā patvaļīgi izvēlētā stāvoklī C, kurā tās temperatūra ir spiediens p un tās aizņemtais tilpums

Rīsi. 184 gāzes izotermas saskaņā ar Boila likumu.

Rīsi. 185 Diagramma, kas izskaidro Klepeirona vienādojuma atvasināšanu no Boila un Gaja-Lusaka likumiem.

Atdzesēsim līdz, nemainot spiedienu (185. att.). Pamatojoties uz Guey-Lussac likumu, mēs to varam uzrakstīt

Tagad, uzturot temperatūru, mēs saspiedīsim gāzi vai, ja nepieciešams, nodrošināsim tai iespēju paplašināties, līdz tās spiediens kļūs vienāds ar vienu fizisko atmosfēru. Mēs apzīmējam šo spiedienu ar tilpumu, ko galu galā aizņems gāze (caurvadā (punkts 185. attēlā). Pamatojoties uz Boila likumu

Reizinot pirmo vienlīdzības termiņu ar termiņu un samazinot ar, mēs iegūstam:

Šo vienādojumu pirmais atvasināja B. P. Klepeirons, izcils franču inženieris, kurš strādāja Krievijā par profesoru Dzelzceļu institūtā no 1820. līdz 1830. gadam. Pastāvīgo vērtību 27516 sauc par gāzes konstanti.

Saskaņā ar likumu, ko 1811. gadā atklāja itāļu zinātnieks Avogadro, visas gāzes neatkarīgi no to ķīmiskās būtības aizņem vienādu tilpumu pie tāda paša spiediena, ja tās ņem daudzumos, kas ir proporcionāli to molekulmasai. Izmantojot molu (vai, kas ir tas pats, gram-molekulu, gram-molu) kā masas vienību, Avogadro likumu var formulēt šādi: pie noteiktas temperatūras un noteikta spiediena mols jebkuras gāzes veidosies. aizņem tādu pašu tilpumu. Tā, piemēram, pie spiediena un pie spiediena - aizņem mols jebkuras gāzes

Boila, Gaja-Lusaka un Avogadro likumi, kas tika atrasti eksperimentāli, vēlāk tika teorētiski atvasināti no molekulāri kinētiskiem jēdzieniem (Kroenig 1856. gadā, Klausiuss 1857. gadā un Maksvels 1860. gadā). No molekulārās kinētikas viedokļa Avogadro likums (kas, tāpat kā citi gāzes likumi, ir precīzs ideālām gāzēm un aptuvens reālām gāzēm) nozīmē, ka divu gāzu vienādos tilpumos ir vienāds skaits molekulu, ja šīs gāzes ir vienā temperatūrā. un tāds pats spiediens.

Lai ir skābekļa atoma masa (gramos), vielas molekulas masa, šīs vielas molekulmasa: Acīmredzot molekulu skaits, kas atrodas vielas molā, ir vienāds ar:

tas ir, jebkuras vielas mols satur vienādu skaitu molekulu. Šis skaitlis ir vienāds ar Avogadro skaitli un to sauc.

D.I.Mendeļejevs 1874.gadā norādīja, ka, pateicoties Avogadro likumam, Klepeirona vienādojums, sintezējot Boila un Gaja-Lusaka likumus, iegūst vislielāko vispārīgumu, ja tas ir saistīts nevis ar parasto svara vienību (gramu vai kilogramu), bet gan ar molu. gāzēm. Patiešām, tā kā jebkuras gāzes mols aizņem tilpumu, kas vienāds ar gāzes konstantes skaitlisko vērtību visām gāzēm, kas ņemtas 1 grama molekulas daudzumā, tam ir jābūt vienādam neatkarīgi no to ķīmiskās būtības.

Gāzes konstante 1 molam gāzes parasti tiek apzīmēta ar burtu un tiek saukta par universālo gāzes konstanti:

Ja tilpums y (un tāpēc satur nevis 1 molu gāzes, bet molus), tad acīmredzot

Universālās gāzes konstantes skaitliskā vērtība ir atkarīga no vienībām, kurās tiek mērīti lielumi Klepeirona vienādojuma kreisajā pusē. Piemēram, ja mēra spiedienu un tilpumu iekšā, tad no šejienes

Tabulā 3 (316. lpp.) sniedz gāzes konstantes vērtības, kas izteiktas dažādās plaši lietotās vienībās.

Ja gāzes konstante ir iekļauta formulā, kuras visi termini ir izteikti kaloriju enerģijas vienībās, tad arī gāzes konstante ir jāizsaka kalorijās; aptuveni, precīzāk

Universālās gāzes konstantes aprēķins, kā mēs redzējām, balstās uz Avogadro likumu, saskaņā ar kuru visas gāzes neatkarīgi no to ķīmiskās būtības aizņem tilpumu

Faktiski tilpums, ko normālos apstākļos aizņem 1 mols gāzes, lielākajai daļai gāzu nav precīzi vienāds (piemēram, skābeklim un slāpeklim tas ir nedaudz mazāks, ūdeņradim tas ir nedaudz vairāk). Ja mēs to ņemam vērā, veicot aprēķinus, mēs atklāsim zināmas atšķirības skaitliskajā vērtībā dažādu ķīmisko raksturu gāzēm. Tātad skābekļa vietā tas izrādās slāpeklim. Šī neatbilstība ir saistīta ar faktu, ka visas gāzes ar parasto blīvumu ne visai precīzi atbilst Boila un Guey-Lussac likumiem.

Tehniskajos aprēķinos gāzes masu mēra nevis molos, bet parasti kilogramos. Ļaujiet tilpumam saturēt gāzi. Koeficients Klapeirona vienādojumā nozīmē molu skaitu tilpumā, t.i., šajā gadījumā

Katrs skolēns desmitajā klasē kādā no fizikas stundām apgūst Klapeirona-Mendeļejeva likumu, tā formulu, formulējumu un mācās to pielietot uzdevumu risināšanā. IN tehniskās universitātesšī tēma iekļauta arī lekciju kursā un praktiskais darbs, un vairākās disciplīnās, ne tikai fizikā. Klapeirona-Mendeļejeva likumu aktīvi izmanto termodinamikā, veidojot ideālas gāzes stāvokļa vienādojumus.

Termodinamika, termodinamiskie stāvokļi un procesi

Termodinamika ir fizikas nozare, kas ir veltīta ķermeņu vispārējo īpašību un šo ķermeņu termisko parādību izpētei, neņemot vērā to molekulāro struktūru. Spiediens, tilpums un temperatūra ir galvenie lielumi, kas tiek ņemti vērā, aprakstot termiskos procesus ķermeņos. Termodinamiskais process ir sistēmas stāvokļa maiņa, t.i., tās pamatlielumu (spiediena, tilpuma, temperatūras) izmaiņas. Atkarībā no tā, vai notiek izmaiņas pamatlielumos, sistēmas var būt līdzsvarotas vai nelīdzsvarotas. Termiskos (termodinamiskos) procesus var klasificēt šādi. Tas ir, ja sistēma pāriet no viena līdzsvara stāvokļa uz otru, tad šādus procesus attiecīgi sauc par līdzsvaru. Savukārt nelīdzsvarotiem procesiem ir raksturīgas nelīdzsvarotu stāvokļu pārejas, tas ir, mainās galvenie lielumi. Tomēr tos (procesus) var iedalīt atgriezeniskajos (iespējama apgrieztā pāreja caur tiem pašiem stāvokļiem) un neatgriezeniskajos. Visus sistēmas stāvokļus var aprakstīt ar noteiktiem vienādojumiem. Lai vienkāršotu aprēķinus termodinamikā, tiek ieviests ideālās gāzes jēdziens - noteikta abstrakcija, ko raksturo mijiedarbības neesamība attālumā starp molekulām, kuru izmērus var neņemt vērā to mazā izmēra dēļ. Gāzes pamatlikumi un Mendeļejeva-Klapeirona vienādojums ir cieši savstarpēji saistīti – visi likumi izriet no vienādojuma. Tie apraksta izoprocesus sistēmās, tas ir, procesus, kuru rezultātā viens no galvenajiem parametriem paliek nemainīgs (izohorisks process - tilpums nemainās, izotermisks - nemainīga temperatūra, izobarisks - temperatūra un tilpuma izmaiņas nemainīgā spiedienā). Clapeyron-Mendeļejeva likumu ir vērts izskatīt sīkāk.


Ideāls gāzes stāvokļa vienādojums

Klapeirona-Mendeļejeva likums izsaka attiecības starp ideālās gāzes spiedienu, tilpumu, temperatūru un vielas daudzumu. Sakarību var izteikt arī tikai starp pamatparametriem, tas ir, absolūto temperatūru, molāro tilpumu un spiedienu. Būtība nemainās, jo molārais tilpums ir vienāds ar tilpuma attiecību pret vielas daudzumu.

Mendeļejeva-Klapeirona likums: formula

Ideālas gāzes stāvokļa vienādojums tiek uzrakstīts kā spiediena un molārā tilpuma reizinājums, kas pielīdzināts universālās gāzes konstantes un absolūtās temperatūras reizinājumam. Universālā gāzes konstante ir proporcionalitātes koeficients, konstante (nemainīga vērtība), kas izsaka mola izplešanās darbu, palielinot temperatūras vērtību par 1 kelvinu izobāra procesa apstākļos. Tā vērtība ir (aptuveni) 8,314 J/(mol*K). Ja izsakām molāro tilpumu, iegūstam vienādojumu šādā formā: p*V=(m/M)*R*T. Vai arī to var ievietot formā: p=nkT, kur n ir atomu koncentrācija, k - Bolcmana konstante(R/NA).

Problēmu risināšana


Mendeļejeva-Klapeirona likums un problēmu risināšana ar tā palīdzību ievērojami atvieglo aprēķinu daļu iekārtu projektēšanas laikā. Risinot uzdevumus, likums tiek piemērots divos gadījumos: ir dots viens gāzes stāvoklis un tās masa, un, ja gāzes masas vērtība nav zināma, ir zināms tās izmaiņu fakts. Jāņem vērā, ka daudzkomponentu sistēmu (gāzu maisījumu) gadījumā katrai sastāvdaļai tiek uzrakstīts stāvokļa vienādojums, t.i., katrai gāzei atsevišķi. Daltona likumu izmanto, lai noteiktu attiecības starp maisījuma spiedienu un komponentu spiedienu. Ir arī vērts atcerēties, ka katram gāzes stāvoklim tas tiek aprakstīts ar atsevišķu vienādojumu, tad tiek atrisināta jau iegūtā vienādojumu sistēma. Un visbeidzot, jums vienmēr jāatceras, ka ideālas gāzes stāvokļa vienādojuma gadījumā temperatūra ir absolūta vērtība, tās vērtība noteikti tiek ņemta Kelvinos. Ja problēmas apstākļos temperatūra tiek mērīta Celsija grādos vai kādā citā veidā, tad ir nepieciešams konvertēt uz Kelvina grādiem.

Kā jau norādīts, noteiktas gāzes masas stāvokli nosaka trīs termodinamiskie parametri: spiediens R, apjoms V un temperatūru T. Starp šiem parametriem pastāv noteikta saistība, ko sauc par stāvokļa vienādojumu, kas in vispārējs skats tiek dots ar izteiksmi

kur katrs mainīgais ir funkcija no pārējiem diviem.

Franču fiziķis un inženieris B. Klepeirons (1799-1864) atvasināja ideālās gāzes stāvokļa vienādojumu, apvienojot Boila-Mariota un Geja-Lusaka likumus. Ļaujiet noteiktai gāzes masai aizņemt tilpumu V 1 , ir spiediens p 1 un ir temperatūrā T 1 . Tādu pašu gāzes masu citā patvaļīgā stāvoklī raksturo parametri p 2, V 2, T 2 (63. att.). Pāreja no stāvokļa 1 uz stāvokli 2 notiek divu procesu veidā: 1) izotermisks (izoterma 1 - 1¢, 2) izohorisks (izohors 1¢ - 2).

Saskaņā ar Boila-Mariota likumiem (41.1) un Gay-Lussac (41.5) mēs rakstām:

(42.1) (42.2)

Izslēdzot p¢ 1 no vienādojumiem (42.1) un (42.2) , mēs saņemam

Tā kā stāvokļi 1 un 2 tika izvēlēti patvaļīgi, noteiktai gāzes masai vērtība pV/T paliek nemainīgs, t.i.

Izteiksme (42.3) ir Klepeirona vienādojums, kurā IN- gāzes konstante, atšķiras dažādām gāzēm.

Krievu zinātnieks D.I.Mendeļejevs (1834-1907) apvienoja Klepeirona vienādojumu ar Avogadro likumu, saista vienādojumu (42.3) ar vienu molu, izmantojot molāro tilpumu. Vm. Saskaņā ar Avogadro likumu, par vienādiem R Un T visu gāzu moli aizņem vienādu molāro tilpumu Vm, tāpēc nemainīgs B gribu tas pats visām gāzēm.Šī konstante, kas ir kopīga visām gāzēm, ir apzīmēta R un to sauc par molāro gāzes konstanti. Vienādojums

(42.4)

apmierina tikai ideālu gāzi, un tas ir ideālās gāzes stāvokļa vienādojums, ko sauc arī par Klapeirona-Mendeļejeva vienādojumu.

Gāzes molārās konstantes skaitlisko vērtību nosakām pēc formulas (42.4), pieņemot, ka gāzes mols atrodas normālos apstākļos (p 0 = 1,013 × 10 5 Pa, T 0 = 273,15 K, V m = 22,41 × 10 -3 m e /mol): R = 8,31 J/(mol × K).

No vienādojuma (42.4) gāzes molam var pāriet uz Klepeirona-Mendeļejeva vienādojumu patvaļīgai gāzes masai. Ja noteiktā spiedienā un temperatūrā viens mols gāzes aizņem molāro tilpumu Vm, tad pie tādiem pašiem nosacījumiem gāzes masa m aizņems tilpumu V = (t/M) × V m , Kur M- molārā masa (viena vielas mola masa). Molārās masas vienība ir kilograms uz molu (kg/mol). Kleperona-Mendeļejeva masas vienādojums T gāze

(42.5)

Kur v=m/M- vielas daudzums.

Bieži tiek izmantota nedaudz atšķirīga ideālās gāzes stāvokļa vienādojuma forma, ieviešot Bolcmana konstanti:

Pamatojoties uz to, formā ierakstām stāvokļa vienādojumu (42.4).

kur N A /V m = n ir molekulu koncentrācija (molekulu skaits tilpuma vienībā). Tādējādi no Eq.

(42.6)

no tā izriet, ka ideālās gāzes spiediens noteiktā temperatūrā ir tieši proporcionāls tās molekulu koncentrācijai (vai gāzes blīvumam). Tajā pašā temperatūrā un spiedienā visas gāzes satur vienādu molekulu skaitu tilpuma vienībā. Molekulu skaits, ko satur 1 m 3 gāzes plkst normāli apstākļi, sauc par Loschmandt numuru*:

Pamatvienādojums

Molekulārā kinētiskā teorija

Ideālas gāzes

Lai iegūtu molekulārās kinētiskās teorijas pamata vienādojumu, apsveriet viena atoma ideālo gāzi. Pieņemsim, ka gāzes molekulas pārvietojas haotiski, savstarpējo sadursmju skaits starp gāzes molekulām ir niecīgs, salīdzinot ar triecienu skaitu uz trauka sienām, un molekulu sadursmes ar trauka sienām ir absolūti elastīgas. Izvēlēsimies kādu elementāru laukumu D uz trauka sienas S(64. att.) un aprēķiniet spiedienu, kas iedarbojas uz šo laukumu. Ar katru sadursmi molekula, kas pārvietojas perpendikulāri platformai, pārnes impulsu uz to m 0 v -(- t 0) = 2t 0 v, kur m 0 ir molekulas masa, v ir tās ātrums. Laikā D t vietnes D S tiek sasniegtas tikai tās molekulas, kuras atrodas cilindra tilpumā ar bāzi D S un augstums vDt (64. att.). Šo molekulu skaits ir vienāds ar nDSvDt (molekulu n-koncentrācija).

Tomēr jāņem vērā, ka patiesībā molekulas virzās uz DS apgabalu dažādi leņķi un tiem ir dažādi ātrumi, un molekulu ātrums mainās ar katru sadursmi. Aprēķinu vienkāršošanai molekulu haotiskā kustība tiek aizstāta ar kustību pa trim savstarpēji perpendikulāriem virzieniem, lai jebkurā laika momentā 1/3 molekulu pārvietotos pa katru no tām, bet puse molekulu - 1/6 dots virziens vienā virzienā, puse - pretējā virzienā . Tad to molekulu triecienu skaits, kas pārvietojas noteiktā virzienā uz platformas D S gribu

l/6 nDSvDt . Saduroties ar platformu, šīs molekulas uz to pārnes impulsu

Pēc tam ieslēdzas tā radītais gāzes spiediens kuģa siena,

Ja gāzes tilpums V satur N molekulas, kas pārvietojas ar ātrumu v 1 , v 2 , ..., v n , tad vēlams ņemt vērā vidējo kvadrātveida ātrumu

kas raksturo visu iegurņa molekulu kopumu. Vienādojums (43.1), ņemot vērā (43.2), iegūs formu

Izteiksmi (43.3) sauc par ideālo gāzu molekulāri kinētiskās teorijas pamatvienādojumu. Precīzs aprēķins, ņemot vērā molekulu kustību visos iespējamos virzienos, dod to pašu formulu.

(43.4) (43.5)

Ņemot vērā, ka n=N/V, mēs saņemam

Kur E- kopējā kinētiskā enerģija kustība uz priekšu visas gāzes molekulas.

Kopš gāzes masas m=Nm0, tad vienādojumu (43.4) var pārrakstīt kā

Par vienu molu gāzes t = M (M- molārā masa), tāpēc

kur F m ir molārais tilpums. No otras puses, saskaņā ar Klapeirona-Mendeļejeva vienādojumu, pV m = RT. Tādējādi

(43.6)

Tā kā M = m 0 N A ir vienas molekulas masa un N A ir Avogadro konstante, no (43.6) vienādojuma izriet, ka

(43.7)

kur k=R/N A ir Bolcmaņa konstante. No šejienes mēs atklājam, ka istabas temperatūrā skābekļa molekulu vidējais kvadrātveida ātrums ir 480 m/s, ūdeņraža molekulām - 1900 m/s. Šķidrā hēlija temperatūrā tie paši ātrumi būs attiecīgi 40 un 160 m/s.

Vienas ideālas gāzes molekulas translācijas kustības vidējā kinētiskā enerģija

(mēs izmantojām formulas (43.5) un (43.7)) ir proporcionāla termodinamiskajai temperatūrai un ir atkarīga tikai no tās. No šī vienādojuma izriet, ka pie T=0 = 0, t.i., pie 0 K gāzes molekulu translācijas kustība apstājas, un tāpēc tās spiediens ir nulle. Tādējādi termodinamiskā temperatūra ir vidējās vērtības mērs kinētiskā enerģija ideālās gāzes molekulu translācijas kustība, un formula (43.8) atklāj temperatūras molekulāri kinētisko interpretāciju.

KLEIRONA VIENĀDOJUMS

KLEIRONA VIENĀDOJUMS

(Klepeirona - Mendeļejeva vienādojums), sakarība starp ideālās gāzes parametriem (spiediens p, tilpums V un absolūtā temperatūra T), kas nosaka tās stāvokli: pV=BT, kur koeficients. proporcionalitāte B ir atkarīga no gāzes M masas un tās mola. masu. Uzstādīts franču valodā zinātnieks B. P. E. Klepeirons (V. R. E. Clapeyron) 1834. 1874. gadā D. I. Mendeļejevs atvasināja vienādojumu vienam molam ideālas gāzes: pV = RT, kur R ir universāls. Ja viņi saka gāze m, tad

pV=(M/m)RT vai PV=NkT,

kur N - stundu skaits gāze K.u. ir ideāla gāze, kas apvieno Boila likumu - Mariotas likumu, Geja-Lusaka likumu un Avogadro likumu.

K.u. ir vienkāršākais stāvokļa līmenis, kas piemērojams ar definīciju. precizitātes pakāpe reālām gāzēm zemā spiedienā un augstā temperatūrā (piemēram, atmosfēras gaisam, sadegšanas produktiem gāzes dzinējos), ja tās pēc īpašībām ir tuvu ideālām gāzēm.

Fiziskā enciklopēdiskā vārdnīca. - M.: Padomju enciklopēdija. . 1983 .

KLEIRONA VIENĀDOJUMS

(Klepeirona - Mendeļejeva vienādojums) - attiecības starp ideālās gāzes (spiediena) parametriem lpp, apjoms V un abs. tempu bars T), nosakot tā stāvokli: pV=BT, kur ir koeficients? proporcionalitāte IN atkarīgs no gāzes masas M un viņa mols. masu. Uzstādīts franču valodā zinātnieks B. P. E. Klepeirons (V. R. E. Clapeyron) 1834. 1874. gadā D. I. Mendeļejevs atvasināja stāvokļa vienādojumu vienam molam ideālas gāzes; pV=RT, Kur R- universāla gāzes konstante. Ja viņi saka gāzes masu un pēc tam

Kur N- gāzes daļiņu skaits. K.u. pārstāv stāvokļa vienādojums ideāla gāze, kas apvieno Boils — Mariotas likums, Geju-Lusaka likums Un Avo-gadro likums.

K.u. - lielākā daļa vienkāršs stāvokļa vienādojums, kas piemērojams ar definīciju. precizitātes pakāpe reālām gāzēm zemā spiedienā un augstā temperatūrā.

Fiziskā enciklopēdija. 5 sējumos. - M.: Padomju enciklopēdija. Galvenais redaktors A. M. Prohorovs. 1988 .


Skatiet, kas ir "KLEIRONA EQUATION" citās vārdnīcās:

    Mūsdienu enciklopēdija

    Klepeirona vienādojums- (Klapeirona-Mendeļejeva vienādojums), sakarība starp spiedienu p, absolūto temperatūru T un ideālas gāzes ar masu M tilpumu V: pV=BT, kur B=M/m (m ir gāzes molekulas masa atomu masā vienības). Izveidoja franču zinātnieks B.P.E. Klepeirons...... Ilustrētā enciklopēdiskā vārdnīca

    - (Klepeirona-Mendeļejeva vienādojums) atradis B. P. E. Klepeirons (1834) sakarība starp fizikālajiem lielumiem, kas nosaka ideālās gāzes stāvokli (spiedienu p, tās tilpumu V un absolūto temperatūru T): pV=BT, kur B=M/ ? (M gāzes masa,?… … Lielā enciklopēdiskā vārdnīca

    - (Klepeirona-Mendeļejeva vienādojums), ko atradis B. P. E. Klepeirons (1834) sakarība starp fizikālajiem lielumiem, kas nosaka ideālās gāzes stāvokli (spiediens p, tās tilpums V un absolūtā temperatūra T): pV = VT, kur koeficients B . .. ... enciklopēdiskā vārdnīca

    Stāvokļa vienādojums Šis raksts ir daļa no sērijas Termodinamika. Ideālas gāzes stāvokļa vienādojums Van der Vālsa vienādojums Diteriči vienādojums Termodinamikas sadaļas Termodinamikas principi Vienādojums ... Wikipedia

    Klepeirona Mendeļejeva vienādojums, ko atradis B. P. E. Klepeirons (1834) sakarība starp fizikālajiem lielumiem, kas nosaka ideālās gāzes stāvokli: gāzes spiedienu p, tilpumu V un absolūto temperatūru T. K. u.... Lielā padomju enciklopēdija- Fāzu pārejas Raksts ir daļa no sērijas “Termodinamika”. Fāzes jēdziens Fāzes līdzsvars Kvants fāzes pāreja Termodinamikas sadaļas Termodinamikas principi Stāvokļa vienādojums ... Wikipedia

    KLEIRONA MENDELEJEVA VIENĀDOJUMS, stāvokļa vienādojums (sk. STĀVOKĻU VIENĀDOTĀJUMS) ideālai gāzei (sk. IDEĀLĀ GĀZE), kas attiecas uz 1 molu (sk. MOL) gāzes. 1874. gadā D.I. Mendeļejevs (sk. MENDEĻEJEVS Dmitrijs Ivanovičs), pamatojoties uz Klepeirona vienādojumu ... enciklopēdiskā vārdnīca