1. Idealios dujos – tai dujos, kuriose nėra tarpmolekulinės sąveikos jėgų. Esant pakankamam tikslumui, dujos gali būti laikomos idealiomis tais atvejais, kai atsižvelgiama į jų būsenas, kurios yra toli nuo fazių transformacijų regionų.
2. Idealioms dujoms galioja šie dėsniai:

a) Boyle'o dėsnis – Mapuomma: esant pastoviai temperatūrai ir masei, dujų slėgio ir tūrio skaitinių verčių sandauga yra pastovi:
pV = konst

Grafiškai šis dėsnis koordinatėse РV pavaizduotas tiese, vadinama izoterma (1 pav.).

b) Gay-Lussac dėsnis: esant pastoviam slėgiui, tam tikros masės dujų tūris yra tiesiogiai proporcingas jų absoliučiai temperatūrai:
V = V0(1 + at)

čia V – dujų tūris esant temperatūrai t, °С; V0 yra jo tūris esant 0 °C. Reikšmė a vadinama tūrio plėtimosi temperatūros koeficientu. Visoms dujoms a = (1/273°С-1). Vadinasi,
V = V0(1 + (1/273)t)

Grafiškai tūrio priklausomybė nuo temperatūros pavaizduota tiesia linija – izobaru (2 pav.). Esant labai žemai temperatūrai (arti -273°C) Gay-Lussac dėsnis neįvykdomas, todėl ištisinė linija grafike pakeičiama punktyrine linija.

c) Charleso dėsnis: esant pastoviam tūriui, tam tikros dujų masės slėgis yra tiesiogiai proporcingas jų absoliučiai temperatūrai:
p = p0(1+gt)

čia p0 yra dujų slėgis esant temperatūrai t = 273,15 K.
G reikšmė vadinama slėgio temperatūros koeficientu. Jo vertė nepriklauso nuo dujų pobūdžio; visoms dujoms = 1/273 °C-1. Šiuo būdu,
p = p0(1 + (1/273)t)

Grafinė slėgio priklausomybė nuo temperatūros pavaizduota tiesia linija – izochora (3 pav.).

d) Avogadro dėsnis: esant vienodam slėgiui ir toms pačioms temperatūroms bei vienodiems skirtingų idealių dujų tūriams, yra vienodas molekulių skaičius; arba, kuris yra tas pats: esant tokiam pačiam slėgiui ir toms pačioms temperatūroms, skirtingų idealių dujų grammolekulės užima vienodus tūrius.
Taigi, pavyzdžiui, normaliomis sąlygomis (t \u003d 0 ° C ir p \u003d 1 atm \u003d 760 mm Hg) visų idealių dujų gramų molekulės užima Vm \u003d 22,414 litro tūrį. Molekulių skaičius 1 cm3 idealių dujų normaliomis sąlygomis vadinamas Loschmidto skaičiumi; jis lygus 2,687*1019> 1/cm3
3. Idealiųjų dujų būsenos lygtis yra tokia:
pVm = RT

čia p, Vm ir T yra dujų slėgis, molinis tūris ir absoliuti temperatūra, o R yra universali dujų konstanta, skaitinė lygi darbui, kurį atlieka 1 molis idealių dujų izobarinio kaitinimo metu vienu laipsniu:
R \u003d 8,31 * 103 J / (kmol * laipsnis)

Savavališkai M dujų masės tūris bus V = (M/m) * Vm, o būsenos lygtis yra tokia:
pV = (M/m) RT

Ši lygtis vadinama Mendelejevo-Clapeyrono lygtimi.
4. Iš Mendelejevo-Klapeirono lygties išplaukia, kad idealių dujų tūrio vienete esančių molekulių skaičius n0 yra lygus
n0 = NA/Vm = p*NA /(R*T) = p/(kT)

kur k \u003d R / NA \u003d 1/38 * 1023 J / deg - Boltzmanno konstanta, NA - Avogadro skaičius.

Ši lygtis galioja visoms dujoms bet kokiu kiekiu ir visoms P, V ir T vertėms, kurioms esant dujos gali būti laikomos idealiomis

kur R yra universali dujų konstanta;

R \u003d 8,314 J / mol k \u003d 0,0821 l amu / mol k

Dujų mišinių sudėtis išreiškiama naudojant tūrio dalį - tam tikro komponento tūrio ir bendro mišinio tūrio santykį

čia yra komponento X tūrio dalis, V(x) yra komponento X tūris; V yra sistemos tūris.

Tūrio dalis yra bematis dydis, jis išreiškiamas vieneto dalimis arba procentais.

IV. Problemų sprendimo pavyzdžiai.

1 užduotis. Kokį tūrį N.O. užima 0,2 molio bet kokių dujų?

Sprendimas: medžiagos kiekis nustatomas pagal formulę:

2 užduotis. Koks yra tūris n.o. trunka 11 metų. anglies dvideginis?

Sprendimas: nustatomas medžiagos kiekis

3 užduotis. Apskaičiuokite santykinį vandenilio chlorido tankį azoto, vandenilio ir oro atžvilgiu.

Sprendimas: Santykinis tankis nustatomas pagal formulę:

4 užduotis.Dujų molekulinės masės tam tikram tūriui apskaičiavimas.

327 ml dujų masė 13 0 C temperatūroje ir 1,04 * 10 5 Pa slėgyje yra 828 g.

Apskaičiuokite dujų molekulinę masę.

Sprendimas: galite apskaičiuoti dujų molekulinę masę naudodami Mendelejevo-Klapeirono lygtį:

Dujų konstantos vertė nustatoma pagal priimtus matavimo vienetus. Jei slėgis matuojamas Pa, o tūris m 3, tada.

5 užduotis. Absoliučios medžiagos molekulėje masės apskaičiavimas.

1. Nustatykite dujų molekulės masę, jei 1 litro dujų masė esant n.o. lygus 1,785 g.

Sprendimas: pagal dujų molekulinį tūrį nustatome dujų molio masę

čia m yra dujų masė;

M – dujų molinė masė;

Vm – molinis tūris, 22,4 l/mol;

V yra dujų tūris.

2. Molekulių skaičius bet kurios medžiagos molyje yra lygus Avogadro konstantai (). Taigi molekulių skaičius yra toks:

6 užduotis. Kiek molekulių yra 1 ml vandenilio, kai n.o.

Sprendimas: Pagal Avogadro dėsnį, 1 mol dujų, esant n.o. užima 22,4 litro tūrį, 1 mol dujų yra (mol -1) molekulių.

22,4 l yra 6,02 * 10 23 molekulės

1 ml vandenilio yra X molekulių

7 užduotis. Formulių išvedimas.

I. Organinėse medžiagose yra anglies (masės dalis 84,21%) ir vandenilio (15,79%). Medžiagos garų tankis ore yra 3,93.

Nustatykite medžiagos formulę.

Sprendimas: Pateikiame medžiagos formulę CxHy forma.

1. Apskaičiuokite angliavandenilio molinę masę naudodami oro tankį.

2. Nustatykite medžiagos anglies ir vandenilio kiekį

II. Nustatykite medžiagos formulę. Su 145 g jo gauta 330 g CO 2 ir 135 g H 2 O. Šios medžiagos santykinis garų tankis vandeniliui yra 29.

1. Nustatykite nežinomos medžiagos masę:

2. Nustatykite vandenilio masę:

2.2. Nustatykite anglies masę:

2.3. Nustatome, ar yra trečias elementas – deguonis.

Tai. m(O) = 40 g

Norėdami išreikšti gautą lygtį sveikaisiais skaičiais (nes tai yra atomų skaičius molekulėje), visus jos skaičius padaliname iš mažesnio iš jų

Tada paprasčiausia nežinomos medžiagos formulė yra C 3 H 6 O.

2.5. → paprasčiausia formulė yra norima nežinoma medžiaga.

Atsakymas: C 3 H 5 O

8 užduotis: (Spręskite patys)

Junginyje yra 46,15% anglies, likusi dalis yra azotas. Oro tankis yra 1,79.

Raskite tikrąją junginio formulę.

9 užduotis: (spręskite patys)

Ar molekulių skaičius vienodas

a) 0,5 g azoto ir 0,5 g metano

b) 0,5 l azoto ir 0,5 l metano

c) 1,1 g CO 2 ir 2,4 g ozono ir 1,32 g CO 2 ir 2,16 g ozono mišiniuose

10 užduotis: Santykinis vandenilio halogenido tankis ore 2.8. Nustatykite šių dujų tankį ore ir pavadinkite.

Sprendimas: pagal dujų būsenos dėsnį, t.y. vandenilio halogenido molinės masės (M (HX)) ir oro molinės masės (M AIR) santykis yra 2,8 →

Tada halogeno molinė masė yra:

→ X yra Br, o dujos yra vandenilio bromidas.

Santykinis vandenilio bromido tankis vandenilio atžvilgiu:

Atsakymas: 40,5, vandenilio bromidas.

Clapeyron – Mendelejevo lygtis, kurią nustatė B. P. E. Clapeyron (1834) ryšys tarp fizikinių dydžių, lemiančių idealių dujų būseną: dujų slėgio R, jo tūris V ir absoliuti temperatūra T.

K. at. yra parašyta formoje pV = WT, kur yra proporcingumo koeficientas AT priklauso nuo dujų masės. D. I. Mendelejevas, pasitelkęs Avogadro dėsnį , 1874 m. išvesta būsenos lygtis 1 melstis idealios dujos pV = rt, kur R- universali dujų konstanta. Dujoms, kurių bendra masė M ir molekulinė masė (žr. molekulinę masę) μ,

, arba pV = NkT",

kur N- dujų dalelių skaičius, k- Boltzmanno konstanta. K. at. yra būsenos lygtis , idealios dujos, kurios sujungia Boyle – Mariotte dėsnį (priklausomybė tarp R ir V adresu T = const), Gėjų ir Lussako įstatymai (žr. Gay-Lussac įstatymus) (priklausomybė V iš T adresu p = const) ir Avogadro dėsnį (pagal šį dėsnį tos pačios vertės dujos p, v ir T turi tiek pat molekulių N).

K. at. - paprasčiausia būsenos lygtis, tam tikru tikslumu taikoma tikroms dujoms esant žemam slėgiui ir aukštai temperatūrai (pavyzdžiui, atmosferos orui, degimo produktams dujiniuose varikliuose ir kt.), kai jos savo savybėmis artimos idealioms dujos (žr. Idealios dujos).

• - išreiškia dviejų fazių pusiausvyros kreivės nuolydžio ryšį su fazinio virsmo šiluma ir fazės tūrio pokyčiu ...

  Fizinė enciklopedija

• - termodinaminis. ur-cija, susijusi su perėjimo iš vienos fazės į kitą procesais...

  Fizinė enciklopedija

• - analitinis žymėjimas argumentų reikšmių radimo problemos, kurioms dviejų nurodytų funkcijų reikšmės yra lygios ...

  Matematinė enciklopedija

• - matematinis teiginys, galiojantis tam tikram visų galimų kintamojo reikšmių poaibiui. Pavyzdžiui, tokia lygtis kaip x2=8-2x galioja tik tam tikroms x reikšmėms...

  Mokslinis ir techninis enciklopedinis žodynas

• - Reikalauti, kad matematinė išraiška įgytų tam tikrą reikšmę. Pavyzdžiui, kvadratinė lygtis parašyta taip: ax2+bx+c=0...

  Ekonomikos žodynas

• - Klapeirono lygtis, ryšys tarp slėgio p, absoliučios temperatūros T ir idealių M masės dujų tūrio V: pV=BT, kur B=M/m . Įrengė prancūzų mokslininkas B.P.E. Clapeyronas 1834 m.

  Šiuolaikinė enciklopedija

• - nustato ryšį tarp temperatūros T pusiausvyros verčių ir vieno komponento sistemos slėgio p pokyčių pirmosios eilės fazių perėjimų metu ...
• – rado B.P.E. Clapeyron priklausomybė tarp fizinių. dydžiai, nustatantys idealių dujų būseną: pV = BT, kur koeficientas. B priklauso nuo dujų M masės ir jų molio. masės...

  Gamtos mokslai. enciklopedinis žodynas

• - mat. argumentų, kuriems dviejų nurodytų funkcijų reikšmės yra lygios, reikšmių radimo problemos įrašas ...

  Gamtos mokslai. enciklopedinis žodynas

• - diferencialas. ur-tion nustatantis ryšį tarp slėgio p ir termodinaminio. Grynos medžiagos temperatūra T, esant būsenoms, atitinkančioms pirmos eilės fazių perėjimą ...
• - Clapeyron - Mendelejevo lygtis, - idealių dujų būsenos lygtis: pVm = RT, kur p - slėgis, T - termodinaminė dujų temperatūra, Vm - dujų molinis tūris, R - dujų konstanta. .

  Didelis enciklopedinis politechnikos žodynas

• - Šių skaičių sujungimas naudojant įvairių vadinamų veiksmų ženklus. algebrinė išraiška. Pvz. /3. Jei atliksite šiuos veiksmus, gausime 5 ...

  Enciklopedinis Brockhauso ir Eufrono žodynas

• - termodinaminė lygtis, susijusi su medžiagos perėjimo iš vienos fazės į kitą procesais ...
• - Clapeyron - Mendelejevo lygtis, kurią rado B. P. E. Clapeyronas, ryšys tarp fizikinių dydžių, lemiančių idealių dujų būseną: dujų slėgio p, tūrio V ir absoliutaus ...

  Didžioji sovietinė enciklopedija

• - matematikoje analitinis įrašas apie argumentų reikšmių radimo problemą, kurioje dviejų nurodytų funkcijų reikšmės yra lygios ...

  Didžioji sovietinė enciklopedija

• - matematinis argumentų reikšmių radimo problemos žymėjimas, kuriame dviejų nurodytų funkcijų reikšmės yra lygios ...

  Didelis enciklopedinis žodynas

„Klepeirono lygtis“ knygose

Šilumos lygtis