какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

Понятие идеального газа как физической идеализации.

Из трех агрегатных состояний, в которых может находиться вещество, наиболее простым для изучения является газообразное. Поэтому изучение свойств веществ мы начинаем именно с свойств газов. В разреженного газа расстояние между молекулами во много раз превышает их размеры. В этом случае взаимодействие между молекулами очень мала и кинетическая энергия движения молекул значительно превышает потенциальную энергию их взаимодействия. Молекулы газа можно рассматривать как маленькие твердые шарики. Вместо реального газа мы будем рассматривать его физическую модель, пренебрегая сложными силами взаимодействия между молекулами и облегчая тем самым изучения свойств газов. Эта модель называется идеальным газом.

Идеальный газ — это газ, взаимодействием между молекулами в котором можно пренебречь.
Газ можно считать идеальным, если:

Следует помнить, что в физической модели учитывают те свойства реальной системы, учет которых необходимо для объяснения закономерностей поведения системы, исследуются.

Условия, при которых реальные газы можно считать идеальными
Газами, свойства которых близки к свойствам идеального газа, реальные газы, находящиеся под низким давлением имеют высокую температуру. Например, воздух при нормальных условиях (105 Па и 0 ° С) можно приближенно считать идеальным газом.
Вопросы на которые стоит ответить самому себе:

Тепловое равновесие и температура как термодинамический параметр идеального газа.

Состояние газа описывают с помощью определенных величин, называют параметрами состояния. различают:

Со словом «температура» вы знакомы с раннего детства. Теперь ознакомимся с температурой как параметром.

Следовательно, температура характеризует состояние теплового равновесия: все тела находятся в тепловом равновесии, имеют одинаковую температуру.

Тепловое равновесие — это состояние, при котором все макроскопические параметры остаются сколь угодно долго неизменными. Состояние теплового равновесия определяется для изолированной системы, то есть только для тел, которые взаимодействуют только между собой и не взаимодействуют с другими телами.

Следовательно, температура характеризует внутреннее состояние изолированной системы тел, находящихся в состоянии теплового равновесия. Чем быстрее движутся молекулы в теле, тем сильнее есть ощущение тепла во время соприкосновения с ним. Большая скорость движения молекул соответствует большей кинетической энергии. Согласно по величине температуры можно составить представление о кинетической энергии молекул.
Во всех частях системы, находящейся в тепловом равновесии, температура одинакова.
В молекулярно-кинетической теории температура —
это величина, обусловленная средней кинетической энергией частиц, из которых состоит система:

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

де какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа— кількість ступеней вільності молекул газу, какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газаДж/K- постоянная Больцмана, которая связывает температуру в энергетических единицах с температурой в кельвинах (какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа)

Температура — это мера кинетической энергии теплового движения молекул.
Температура является скалярной величиной, в СИ измеряется в градусах Кельвина.

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории (МКТ) выражет зависимость давление газа (какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа) от концентрации (какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа) и темперутары (какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа):

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

Закон Авогадро: в равных объемах газа при одинаковой температуре и давлении содержится одинаковое количество молекул:

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газаp =\frackT\]» title=»Rendered by QuickLaTeX.com»/>

Концентрация (какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа) равна числу частиц в еденице объема:

Источник

Идеальный газ

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

Газ: агрегатное состояние

У веществ есть три агрегатных состояния — твердое, жидкое и газообразное.

Их характеристики — в таблице:

Агрегатные состояния

Свойства

Расположение молекул

Расстояние между молекулами

Движение молекулы

Твердое

сохраняет форму и объем

в кристаллической решетке

соотносится с размером молекул

колеблется около положения в кристаллической решетке

Жидкое

близко друг к другу

молекулы малоподвижны, при нагревании скорость движения увеличивается

Газообразное

занимает предоставленный объем

больше размеров молекул

хаотичное и непрерывное

В жизни мы встречаем вещества в газообразном состоянии, когда чувствуем запахи. Запах очень легко распространяется, потому что газ не имеет ни формы, ни объема (занимает весь предоставленный объем) и состоит из хаотично движущихся молекул, расстояние между которыми больше, чем размеры молекул.

Агрегатных состояний точно три?

На самом деле есть еще четвертое — плазма. Звучит как что-то из научной фантастики, но это просто ионизированный газ — газ, в котором, помимо нейтральных частиц, есть еще и заряженные. Ионизаторы воздуха как раз строятся на принципе перехода из газообразного вещества в плазму.

Модель идеального газа

В физике есть такое понятие, как модель. Модель — это что-то идеализированное, она нужна в случаях, когда можно пренебречь некоторыми параметрами объекта или процесса.

Идеальный газ — это модель реального газа. Молекулы идеального газа представляют собой материальные точки, которые не взаимодействуют друг с другом на расстоянии, но взаимодействуют при столкновениях друг с другом или со стенками сосуда. При работе с идеальным газом можно пренебречь потенциальной энергией молекул (но не кинетической).

В повседневной жизни идеальный газ, конечно, не встречается. Но реальный газ может вести себя почти как идеальный. Такое случается, если среднее расстояние между молекулами во много раз больше их размеров, то есть если газ очень разреженный.

Свойства идеального газа

Среднеквадратичная скорость

Потенциальной энергией молекул газа пренебречь можно, а вот кинетической — никак нельзя. Потому что кинетическая энергия — это энергия движения, а мы не можем пренебрегать скоростью движения молекул.

На графике показано распределение Максвелла — то, как молекулы распределяются по скоростям. Судя по графику, большинство молекул движутся со средним значением скорости. Хотя есть и быстрые, и медленные молекулы, просто их значительно меньше.

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

Но наш газ идеальный, а в идеальном газе случаются чудеса. Одно из таких чудес — то, что все молекулы идеального газа двигаются с одинаковой скоростью. Эта скорость называется средней квадратичной.

Средняя квадратичная скорость

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

v1, v2, vn — скорости разных молекул [м/с]

N — количество молекул [-]

Давление идеального газа

Молекулы газа беспорядочно движутся. Во время движения они сталкиваются друг с другом, а также со стенками сосуда, в котором этот газ находится. Поскольку молекул много, ударов тоже много.

Например, в комнате, в которой вы сейчас находитесь, за одну секунду на каждый квадратный сантиметр молекулы воздуха наносят столько ударов, что их количество выражается двадцатитрехзначным числом.

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

Хотя сила удара отдельной молекулы мала, действие всех молекул на стенки сосуда приводит к значительному давлению. Представьте, что комар пытается толкать машину — она не сдвинется с места. Но если за работу возьмется пара сотен миллионов комаров, то машину получится сдвинуть.

Эксперимент

Чтобы смоделировать давление газа, возьмите песок и лист бумаги, зажатый между двумя книгами. Песчинки будут выступать в роли молекул газа, а лист — в роли сосуда, в котором этот газ находится. Когда вы начинаете сыпать песок на лист бумаги, бумага отклоняется под воздействием множества песчинок. Так же и молекулы газа оказывают давление на стенки сосуда, в котором находятся.

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

Зависимость давления от других величин

Зависимость давления от объема

В механике есть формула давления, которая показывает, что давление прямо пропорционально силе и обратно пропорционально площади, на которую эта сила оказывается.

Давление

p = F/S

F — сила [Н]

S — площадь [м2]

То есть если наши двести миллионов комаров будут толкать легковую машину, они распределятся по меньшей площади, чем если бы толкали грузовой автомобиль, — просто потому, что легковушка меньше грузовика. Из формулы давления следует, что давление на легковой автомобиль будет больше из-за его меньшей площади.

Рассмотрим аналогичный пример с двумя сосудами разной площади.

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

Давление в левом сосуде будет больше, чем во втором, потому что его площадь меньше. А раз меньше площадь сосуда, то меньше и его объем. Значит, давление зависит от объема следующим образом: чем больше объем, тем меньше давление, и наоборот.

При этом зависимость будет не линейная, а примет вот такой вид (при условии, что температура постоянна):

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

Зависимость давления от объема называется законом Бойля-Мариотта. Она экспериментально проверяется с помощью такой установки:

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

Объем шприца увеличивают с помощью насоса, а манометр измеряет давление. Эксперимент показывает, что при увеличении объема давление действительно уменьшается.

Зависимость давления от температуры

Рассмотрим зависимость давления газа от температуры при условии неизменного объема определенной массы газа. Исследования в этой области впервые провел французский изобретатель Жак Шарль в XVIII веке.

В ходе эксперимента газ нагревали в большой колбе, соединенной с ртутным манометром в виде узкой изогнутой трубки. Незначительным увеличением объема колбы при нагревании можно пренебречь, как и столь же незначительным изменением объема при смещении ртути в узкой манометрической трубке. Таким образом, объем газа можно считать неизменным.

Подогревая воду в сосуде, окружающем колбу, ученый измерял температуру газа термометром, а давление — манометром.

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

Эксперимент показал, что давление газа увеличивается с увеличением температуры. Это связано с тем, что при нагревании молекулы газа движутся быстрее, из-за чего чаще ударяются о стенки сосуда.

С температурой все проще. Зависимость давления от температуры при постоянных объеме и массе будет линейной:

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

Эта зависимость называется законом Шарля в честь ученого, открывшего ее.

Основное уравнение МКТ

Основная задача молекулярно-кинетической теории газа заключается в том, чтобы установить соотношение между давлением газа и его микроскопическими параметрами: массой молекул, их средней скоростью и концентрацией. Это соотношение называется основным уравнением молекулярно-кинетической теории газа или кратко — основным уравнением МКТ.

В основе молекулярно-кинетической теории лежат три положения.

Молекулы химического вещества могут быть простыми и сложными, то есть состоять из одного или нескольких атомов. Молекулы и атомы представляют собой электрически нейтральные частицы. При определенных условиях молекулы и атомы могут приобретать дополнительный электрический заряд и превращаться в положительные или отрицательные ионы.

Мы уже выяснили, что причина давления газа на стенки — это удары молекул. Давление напрямую зависит от количества молекул — чем их больше, тем больше ударов о стенки и тем больше давление. А количество молекул в единице объема — это концентрация. Значит, давление газа зависит от концентрации.

Также давление пропорционально квадрату скорости, так как чем больше скорость молекулы, тем чаще она бьется о стенку сосуда. Расчеты показывают, что основное уравнение молекулярно-кинетической теории для идеального газа имеет следующий вид.

Основное уравнение МКТ

p = nkT

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

p — давление газа [Па]

T — температура газа [К]

m 0 — масса одной молекулы [кг]

v — средняя квадратичная скорость [м/с]

Коэффициент 1/3 обусловлен трехмерностью пространства: во время хаотического движения молекул все три направления равноправны.

Важный нюанс: средняя квадратичная скорость сама по себе не в квадрате! Ее формула указана выше, а в основном уравнении МКТ (да и не только в нем) она возведена в квадрат. Это значит, что формулу средней квадратичной скорости нужно подставлять не вместо v2, а вместо v— и потом уже возводить эту формулу в квадрат. Это часто провоцирует путаницу.

Мы знаем, что кинетическая энергия вычисляется по следующей формуле:

Кинетическая энергия

Ек = mv 2 /2

Ек — кинетическая энергия [Дж]

m — масса тела [кг]

v — скорость [м/с]

Для молекулы газа формула примет вид:

Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы

Ек — средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы [Дж]

m0 — масса молекулы [кг]

v — скорость молекулы [м/с]

Из этой формулы можно выразить m0v 2 и подставить в основное уравнение МКТ. Подставим и получим, что давление идеального газа пропорционально произведению концентрации молекул на среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекулы.

Основное уравнение МКТ

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

p — давление газа [Па]

n — концентрация [м-3]

E — средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы [Дж]

Хранение и транспортировка газов

Если нужно перевезти значительное количество газа из одного места в другое или если газ необходимо длительно хранить, его помещают в специальные прочные металлические сосуды. Из-за того, что при уменьшении объема увеличивается давление, газ можно закачать в небольшой баллон, но он должен быть очень прочным.

Сосуды, предназначенные для транспортировки газов, выдерживают высокие давления. Поэтому с помощью специальных насосов (компрессоров) туда можно закачать значительные массы газа, которые в обычных условиях занимали бы в сотни раз больший объем.

Поскольку давление газов в баллонах даже при комнатной температуре очень велико, их ни в коем случае нельзя нагревать. Например, держать под прямыми лучами солнца или пытаться сделать в них отверстие — даже после использования.

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

Бесплатный марафон: как самому создавать игры, а не только играть в них (◕ᴗ◕)

Записаться на марафон

Бесплатный марафон: как самому создавать игры, а не только играть в них (◕ᴗ◕)

Источник

Содержание:

Идеальный газ:

Наиболее простым из всех агрегатных состояний вещества является газообразное. Поэтому изучение свойств веществ начинают с газов. Газ (греч. chaos — хаос) — такое агрегатное состояние вещества, когда составляющие его частицы почти свободно и хаотически движутся между соударениями, во время которых происходит резкое изменение их скорости. Термин «газ» предложил в начале XVII в. нидерландский химик Ян Батист ван Гельмонт (1579— 1644).

Макро- и микропараметры:

При изучении механики в 9-м классе вы познакомились с понятием «состояние механической системы тел». Параметрами этого состояния являются координаты, скорости или импульсы тел. В тепловых процессах основными физическими величинами, характеризующими состояние макроскопических тел без учёта их молекулярного строения, являются давление какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

Одна из важнейших задач молекулярно-кпнетической теории состоит в установлении связи между макроскопическими и микроскопическими параметрами.

Идеальный газ

Для теоретического объяснения свойств газов используют их упрощённую модель — идеальный газ.

Идеальный газ — модель газа, удовлетворяющая следующим условиям: 1) молекулы газа можно считать материальными точками, которые хаотически движутся; 2) силы взаимодействия между молекулами идеального газа практически отсутствуют (потенциальная энергия их взаимодействия равна нулю); силы действуют только во время столкновений молекул, причём это силы отталкивания.

Поведение молекул идеального газа можно описать, используя законы Ньютона и учитывая, что между соударениями молекулы движутся практически равномерно и прямолинейно.

Модель идеального газа можно использовать в ограниченном диапазоне температур и при достаточно малых давлениях. Так, например, свойства водорода и гелия при нормальном атмосферном давлении и комнатной температуре близки к свойствам идеального газа.

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

Изучая физику в 7-м классе, вы узнали, что давление газа на стенки сосуда, в котором он находится, как и на любое тело, помещённое внутрь сосуда, создаётся в результате ударов частиц, образующих газ (рис. 14). Вследствие хаотичности их движения усреднённое по времени давление газа в любой части сосуда одинаково, и его можно определить по формуле

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

Выражение (3.1) называют основным уравнением молекулярно-кинетической теории идеального газа. Это уравнение позволяет рассчитать макроскопический параметр давление р идеального газа через массу какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газамолекулы, концентрацию какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газамолекул и среднюю квадратичную скорость их теплового движения, определяемую по формуле какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газаФормула (3.1) связывает между собой макро- и микроскопические параметры системы «идеальный газ».

Зависимость давления газа от среднего значения квадрата скорости какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газатеплового движения его молекул обусловлена тем, что с увеличением скорости, во-первых, возрастает импульс молекулы, а следовательно, и сила удара о стенку. Во-вторых, возрастает число ударов, так как молекулы чаще соударяются со стенками.

Обозначим через какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газасреднюю кинетическую энергию поступательного движения молекул. Тогда основное уравнение молекулярно-кинетической теории примет вид:

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

Из выражения (3.2) следует, что давление идеального газа зависит от средней кинетической энергии поступательного движения его молекул и их концентрации.

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

Баллон электрической лампы наполнен газом, плотность которого какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газаПосле включения лампы давление газа в ней увеличилось от какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газаОпределите, на сколько при этом увеличился средний квадрат скорости теплового движения молекул газа.

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа
Решение. Покажем, что между плотностью р газа и концентрацией какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газаего частиц существует связь. Плотность вещества газа равна отношению массы к предоставленному ему объёму. Поскольку произведение массы одной молекулы какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газаи числа N молекул равно массе вещества, то:

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа
Тогда основное уравнение молекулярно-кинетической теории можно записать в виде: какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газаСледовательно, средний квадрат скорости теплового движения молекул газа какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газаОпределим изменение среднего квадрата скорости теплового движения молекул газа после включения лампы:

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа
Ответ: какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

В сосуде вместимостью какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газанаходится одноатомный газ, количество вещества которого какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газаи давление какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газаПа. Определите среднюю кинетическую энергию теплового движения атомов этого газа.

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа
Решение. Из основного уравнения молекулярно-кинетической теории, записанного в виде какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа, следует, что какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газаТак как концентрация атомов какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газаа число атомов газа

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

Ответ: какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

Уравнение состояния идеального газа

Выясним, как связаны между собой макроскопические параметры идеального газа, которые характеризуют его равновесное состояние: давление, масса всего газа, объём, предоставленный ему, и температура.

Состояние макроскопической системы полностью определено, если известны её макроскопические параметры — давление р, масса какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газатемпература какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газаи объём какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газаУравнение, связывающее параметры данного состояния, называют уравнением состояния системы. Изменение параметров состояния системы с течением времени называют процессом.

Если при переходе идеального газа из одного состояния в другое число его т

молекул какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газаостается постоянным, т. е. масса и молярная масса газа не изменяются, то из уравнений какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газаи какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газаследует:

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

где какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа— постоянная Больцмана; какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа— параметры начального состояния газа, а какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа— конечного. Из соотношений (5.1) следует, что

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

При неизменных массе и молярной массе идеального газа отношение произведения его давления и объёма к абсолютной температуре является величиной постоянной.

Уравнение (5.2) связывает два рассматриваемых состояния идеального газа независимо от того, каким образом газ перешёл из одного состояния в другое.

Уравнение состояния в виде (5.2) впервые вывел в 1834 г. французский физик Бенуа Клапейрон (1799—1864), поэтому его называют уравнением Клапейрона.

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

В справедливости уравнения состояния можно убедиться, воспользовавшись установкой, изображённой на рисунке 18. Манометром 1, соединённым с герметичным гофрированным сосудом, регистрируют давление газа внутри сосуда. Объём газа в сосуде можно рассчитать, используя линейку 2. Температура газа в сосуде равна температуре окружающей среды и может быть измерена термометром.

Измерив параметры газа какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газав начальном состоянии, вычисляют отношение какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газаЗатем помещают сосуд в горячую воду. При этом температура газа и его давление изменяются. Вращая винт 3, изменяют вместимость сосуда. Измерив снова давление газа какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газаи температуру какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газаа также рассчитав предоставленный ему объём какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газавычисляют отношение какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газаКак показывают расчёты, уравнение состояния (5.2) выполняется в пределах погрешности эксперимента.

Уравнение состояния (5.2) можно применять для газов при следующих условиях:

Поскольку число частиц какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газато из уравнения (5.1) следует:

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

Величину, равную произведению постоянной Больцмана какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газаи постоянной Авогадро какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газаназвали универсальной газовой постоянной R:

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

С учётом выражения (5.4) уравнение (5.3) примет вид:

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

Поскольку количество вещества какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газато формулу (5.5) можно записать в виде:

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

Уравнение состояния в виде (5.5) впервые получил русский учёный Д. И. Менделеев (1834—1907) в 1874 г., поэтому его называют уравнением Клапейрона—Менделеева.

Отметим, что уравнение Клапейрона—Менделеева связывает между собой макроскопические параметры конкретного состояния идеального газа. Используя уравнение Клапейрона-Менделеева, можно описать различные процессы, происходящие в идеальном газе.

Давление смеси газов

В повседневной жизни часто приходится иметь дело не с газом, состоящим из одинаковых молекул, а со смесью нескольких разнородных газов, не вступающих в химические реакции при рассматриваемых условиях. Например, воздух в комнате является смесью азота, кислорода, инертных газов и водорода, а также некоторых других газов.

Вследствие теплового движения частиц каждого газа, входящего в состав газовой смеси, они равномерно распределяются по всему предоставленному смеси объёму. Столкновения частиц обеспечивают в смеси тепловое равновесие.

Каждый газ вносит свой вклад в суммарное давление, производимое газовой смесью, создавая давление, называемое парциальным.

Парциальное давление — давление газа, входящего в состав газовой смеси, если бы он один занимал весь объём, предоставленный смеси, при той же температуре.

Смесь идеальных газов принимают за идеальный газ.

Из истории физики:

Фундаментальные исследования газовых смесей провёл английский учёный Джон Дальтон (1766-1844). Им сформулирован закон независимости парциальных давлений компонентов смеси (1801-1802). В 1802 г. на несколько месяцев раньше французского учёного Жозефа Гей-Люссака (1778-1850) Дальтон установил закон теплового расширения газов, а также ввёл понятие атомного веса.

При постоянных массе и молярной массе отношение произведения давления идеального газа и его объёма к абсолютной температуре является величиной постоянной (уравнение состояния идеального газа):

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

Парциальное давление — давление газа, входящего в состав газовой смеси, если бы он один занимал весь объём, предоставленный смеси, при той же температуре.

Баллон с газом, давление которого какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газанаходился в неотапливаемом помещении, где температура воздуха какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газаПосле того как некоторое количество газа было израсходовано, баллон внесли в помещение, где температура воздуха какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газаОпределите, какая часть газа была израсходована, если после длительного пребывания баллона в отапливаемом помещении давление газа в нём стало какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа
какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа
Решение. Если пренебречь тепловым расширением баллона, то его вместимость не изменяется. Запишем уравнение Клапейрона—Менделеева для начального и конечного состоянии газа, считая его идеальным:

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа
откуда
какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа
Ответ: какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газакакие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа

В молекулярной физике изучаются свойства вещества во всех агрегатных состояниях, в том числе и газообразном. В природе почти нет отдельно взятого газа, реальный газ атмосферы представляют собой сложную систему разных газов.

Идеальный газ:

Первый шаг в создании любой физической теории состоит в построении идеализированной модели реального объекта. Такая модель всегда имеет упрощенный вид действительности, и с ее помощью изучаются количественные и качественные закономерности и свойства реального объекта с учетом определенных ограничений.

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

Поэтому идеальный газ можно сколько угодно сжимать; —только при соударении молекул друг с другом или со стенками сосуда между ними возникают силы отталкивания;

Свойства идеального газа характеризуются микроскопическими и макроскопическими параметрами и связями между ними.

Макроскопическими являются такие параметры газа, как ее давление, объем и температура, определяющие свойства газа в целом.

Основной задачей молекулярно-кинетической теории является установление взаимной связи между микроскопическими параметрами, характеризующими молекулы газа, и макроскопическими (измеряемыми) величинами, характеризующими газ.

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа:

Известно, что давление газа возникает в результате многочисленных непрерывных и беспорядочных соударений молекул газа о стенки сосуда, в котором он находится. Это давление равно среднему значению модуля равнодействующей силы, приходящейся на единицу площади:

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

В 1857 г. немецкий физик Рудольф Клаузиус (1822-1888), используя модель идеального газа, определил уравнение для давления газа, называемое основным уравнением молекулярно-кинетической теории идеального газа.

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

Где какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа— количественный коэффициент, характеризующий трехмерность пространства и выражающий равноправность всех трех направлений в хаотическом движении молекул, какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа— масса одной молекулы, какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа— концентрация молекул, какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа— средняя квадратичная скорость молекул.

Концентрация молекул — это число молекул в единице объема:

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

Единица концентрации в СИ: какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

Средняя квадратичная скорость молекул равна корню квадратному из средней арифметической величины квадратов скоростей отдельных молекул:

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

Так как среднее значение квадрата скорости молекул связано со средним значением кинетической энергии их поступательного движения, то, следовательно, и давление идеального газа зависит от среднего значения кинетической энергии молекул:

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

Давление идеального газа прямо пропорционально концентрации молекул и среднему значению кинетической энергии молекул.

Если принять во внимание, что плотность газа какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газав (6.1), то получится формула зависимости давления идеального газа от ее плотности:

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

Вы исследовали идеальный газ с позиций MKT и определили связь между его макроскопическими и микроскопическими параметрами.

Уравнение Клапейрона

Связь между тремя макроскопическими параметрами (давление, объем и температура), характеризующими состояние идеального газа, определяет уравнение состояние идеального газа.

Если число молекул идеального газа остается постоянным, то есть масса и молярная масса не меняются, то при переходе идеального газа из одного состояния в другое, из формул (6.2) и (6.9) имеем для этих состояний:

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

Где какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа— параметры идеального газа в начальном состоянии, какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа— параметры идеального газа в конечном состоянии. При помощи простых математических преобразований выражений (6.14) для идеального газа данной массы какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газаполучим:

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газаили какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

Это уравнение (6.15), характеризующее состояние идеального газа, впервые в 1834 году получил французский физик Бенуа Клапейрон (1799-1864), поэтому его назвали уравнением Клапейрона.

Отношение произведения давления идеального газа данной массы на его объем к абсолютной температуре является постоянной величиной.

Уравнение Менделеева-Клапейрона:

Приняв во внимание формулу, связывающую число частичек вещества, общую массу вещества, молярную массу и число Авогадро,

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

в формуле (6.14), получим:

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

Произведение постоянной Больцмана на постоянную Авогадро также является постоянной величиной. Оно называется универсальной газовой постоянной, обозначается буквой какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газаи имеет числовое значение:

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

Приняв во внимание выражение (6.17) в (6.16), получаем выражение, характеризующее состояние идеального газа и называемое уравнением Менделеева-Клапейрона.

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

Физический смысл универсальной газовой постоянной определяется из последнего выражения.

Универсальная газовая постоянная равна отношению произведения давления и объема к абсолютной температуре одного моля любого газа.

Уравнение Менделеева-Клапейрона можно записать и в таком виде:

какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа

Где какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Смотреть картинку какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Картинка про какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа. Фото какие условия удовлетворяют состоянию идеального газа— плотность газа.

При копировании любых материалов с сайта evkova.org обязательна активная ссылка на сайт www.evkova.org

Сайт создан коллективом преподавателей на некоммерческой основе для дополнительного образования молодежи

Сайт пишется, поддерживается и управляется коллективом преподавателей

Whatsapp и логотип whatsapp являются товарными знаками корпорации WhatsApp LLC.

Cайт носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, которая определяется положениями статьи 437 Гражданского кодекса РФ. Анна Евкова не оказывает никаких услуг.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *