Курс физики . Страница 68 (Добавлена 2012-05-26 21:10)
Модель идеального газа можно использовать при изучении реальных газов, так как они в условиях, близких к нормальным (например, кислород и гелий), а также при низких давления» и высоких температурах близки по своим свойствам к идеальному газу. Кроме того, внеся поправки, учитывающие собственный объем молекул газа и действующие молекулярные силы, можно перейти к теории реальных газов.
Рассмотрим законы, описывающие поведение идеальных газов.
Закон Бойля?Мариотта*: для данной массы газа при постоянной температуре произведение давления газа на его объем есть величина постоянная:
(41.1)
* Р. Бойль (1627?1691)?английский ученый; Э. Мариотт (1620?1684) ? французский физик.
Кривая, изображающая зависимость между величинами р и V, характеризующими свойства вещества при постоянной температуре, называется изотермой. Изотермы представляют собой гиперболы, расположенные на графике тем выше, чем выше температура, при которой происходит процесс (рис. 60).
Законы Гей-Люссака*: 1) объем данной массы газа при постоянном давлении изменяется линейно с температурой:
(41.2)
2) давление данной массы газа при постоянном объеме изменяется линейно с температурой:
(41.3)
* Ж. Гей-Люссак (1778?1850) ? французский ученый.
В этих уравнениях t ? температура по шкале Цельсия, р0 и V0 ? давление и объем при 0°С, коэффициент ? = 1/273,15 К–1.
Процесс, протекающий при постоянном давлении, называется изобарным. На диаграмме в координатах V, t (рис. 61) этот процесс изображается прямой, называемой изобарой. Процесс, протекающий при постоянном объеме, называется изохорным. На диаграмме в координатах р, t (рис. 62) он изображается прямой, называемой изохорой.
Из (41.2) и (41.3) следует, что изобары и изохоры пересекают ось температур в точке t=–1/?=–273,15?С, определяемой из условия 1+?t = 0. Если перенести начало отсчета в эту точку, то происходит переход к шкале Кельвина (рис. 62), откуда
Вводя в формулы (41.2) и (41.3) термодинамическую температуру, законам Гей-Люссака можно придать более удобный вид:
(41.4)
(41.5)
где индексы 1 и 2 относятся к произвольным состояниям, лежащим на одной изобаре или изохоре.
Закон Авогадро*: моли любых газов при одинаковых температуре и давлении занимают одинаковые объемы. При нормальных условиях этот объем равен 22,41?10–3 м3/моль.
* А. Авогадро (1776?1856) ? итальянский физик и химик.
По определению, в одном моле различных веществ содержится одно и то же число молекул, называемое постоянной Авогадро:
Закон Дальтона*: давление смеси идеальных газов равно сумме парциальных давлений p1, p2 ,.
Предыдущая страница |
Следующая страница
|