Уравнение состояния идеального газа Уравнение состояния идеального газа Учитель физики: Мурнаева Екатерина Александровна

познакомиться с уравнением состояния идеального газа; записать это уравнение в классическом виде; рассмотреть следствия, вытекающие из уравнения состояния идеального газа; научиться использовать полученные уравнения при решении задач.

9. Частицы колеблются около положений равновесия, взаимодействуя с ближайшими соседями. 1. В любом макроскопическом объеме газа число молекул очень велико. 2. Размеры молекул пренебрежительно малы по сравнению с расстояниями между ними. 3. Между молекулами существуют силы взаимодействия- силы притяжения и силы отталкивания. 4. Все соударения молекул являются абсолютно упругими. 5. Молекулы взаимодействуют друг с другом или со стенкой сосуда только в момент соударения. 6. Значительная средняя потенциальная энергия взаимодействия препятствует изменению среднего расстояния между ними. 7. Молекулы находятся в непрерывном хаотическом движении. 8. К движению отдельной молекулы применимы законы механики Ньютона.

2. Средняя кинетическая энергия поступательного движения одной частицы 4. Средняя кинетическая энергия молекулы с массой m 0 3. Тепловая скорость движения молекулы 1. Число частиц в любом теле

Уравнение, выражающее связь между макроскопическими параметрами состояния вещества (p,V и Т), называется уравнением состояния этого вещества.

R=8,31 Дж / (моль·К) N k = R N A k = R

Закон Авогадро 1811 При одинаковых температурах и давлениях в равных объемах любых идеальных газов содержится одинаковое число молекул.

Закон Дальтона 1801 Д авление смеси химически не взаимодействующих идеальных газов равно сумме парциальных давлений этих газов. p = p 1 + … + p n П парциальным называют давление, которое имел бы газ, входящий в состав газовой смеси, если бы он один занимал объем, равный объему смеси при той же температуре.

Отношение произведения давления и объема идеального газа к его абсолютной температуре есть величина постоянная для данной массы данного газа. Объединенный газовый закон 1824

p 0, V 0, T 0 – параметры начального состояния газа, p, V, T - параметры конечного состояния газа Уравнение Клапейрона 1834

Обратите внимание: Уравнение Менделеева - Клапейрона связывает между собой 5 физических величин, характеризующих состояние газа, - p, V, T, m, M – и позволяет по заданным четырем найти пятую величину. Уравнение Менделеева - Клапейрона и все его следствия с большой точностью можно применить к газам, находящимся в условиях, близких к нормальным (t = 0 0 C, p = 1, Па), а также к разреженным газам. Если плотность газа велика, а следовательно, взаимодействием молекул пренебречь нельзя, то модель идеального газа оказывается непригодной. Проверьте, все ли величины выражены в СИ: (1 л = м 3 ; 1 мм рт. ст. = 133 Па; 0 0 С = 273 К; нормальное атмосферное давление: 1, Па).

Решить задачу: Сколько гелия потребуется для наполнения воздушного шара емкостью 500 м 3 при нормальном атмосферном давлении и температуре 300 К ?

Д а н о: Р е ш е н и е. V = 500 м 3 p = 10 5 Па Т = 300 К М = Дж/(моль. К) m - ? Ответ: m = 83 кг 83 кг

Какова плотность сжатого воздуха при 0 0 С в камере шины автомобиля «Волга»? Давление 0,17 МПа. Решить задачу:

, где 2,17 кг/м 3 Р е ш е н и е.

§ 70 Ответить на вопросы § 70 (на вопрос 2 – письменно) Упр. 13 (5), +Упр. 13 (6).