Уравнение молекулярно-кинетической теории для давления (уравнение Клаузиуса).

Опытные газовые законы. Уравнение состояния идеального газа.

Газовые законы были установлены в 17–18 веках экспериментально. Однако, их можно получить, используя основные положения молекулярно-кинетической теории идеальных газов.

Закон Бойля–Мариотта. Утверждение закона Бойля — Мариотта состоит в следующем[3][4][5]:

При постоянных температуре и массе газа произведение давления газа на его объём постоянно.

В математической форме это утверждение записывается в виде формулы

Уравнение молекулярно-кинетической теории для давления (уравнение Клаузиуса). - student2.ru

где Уравнение молекулярно-кинетической теории для давления (уравнение Клаузиуса). - student2.ru — давление газа; Уравнение молекулярно-кинетической теории для давления (уравнение Клаузиуса). - student2.ru — объём газа, а Уравнение молекулярно-кинетической теории для давления (уравнение Клаузиуса). - student2.ru — постоянная в оговоренных условиях величина. В общем случае значение Уравнение молекулярно-кинетической теории для давления (уравнение Клаузиуса). - student2.ru определяется химической природой, массой и температурой газа.

.Закон Гей-Люссака.— при постоянном давлении объём постоянной массы газа пропорционален абсолютной температуре

Уравнение молекулярно-кинетической теории для давления (уравнение Клаузиуса). - student2.ru


Уравнение молекулярно-кинетической теории для давления (уравнение Клаузиуса). - student2.ru

Объем V данной массы газа при постоянном давлении газа прямо пропорционален изменению температуры

Уравнение молекулярно-кинетической теории для давления (уравнение Клаузиуса). - student2.ru

Закон Гей-Люссака справедлив только для идеальных газов, реальные газы подчиняются ему при температурах и давлениях, далеких от критических значений. Является частным случаем уравнения Клайперона.

Уравнение состояния идеального газа (иногда уравнение Клапейрона или уравнение Менделеева — Клапейрона) — формула, устанавливающая зависимость между давлением, молярным объёмом и абсолютной температурой идеального газа. Уравнение имеет вид:

Уравнение молекулярно-кинетической теории для давления (уравнение Клаузиуса). - student2.ru ,

где

· Уравнение молекулярно-кинетической теории для давления (уравнение Клаузиуса). - student2.ru — давление,

· Уравнение молекулярно-кинетической теории для давления (уравнение Клаузиуса). - student2.ru — молярный объём,

· Уравнение молекулярно-кинетической теории для давления (уравнение Клаузиуса). - student2.ru — универсальная газовая постоянная

· Уравнение молекулярно-кинетической теории для давления (уравнение Клаузиуса). - student2.ru — абсолютная температура, К.

Так как Уравнение молекулярно-кинетической теории для давления (уравнение Клаузиуса). - student2.ru , где Уравнение молекулярно-кинетической теории для давления (уравнение Клаузиуса). - student2.ru — количество вещества, а Уравнение молекулярно-кинетической теории для давления (уравнение Клаузиуса). - student2.ru , где Уравнение молекулярно-кинетической теории для давления (уравнение Клаузиуса). - student2.ru — масса, Уравнение молекулярно-кинетической теории для давления (уравнение Клаузиуса). - student2.ru — молярная масса, уравнение состояния можно записать:

Уравнение молекулярно-кинетической теории для давления (уравнение Клаузиуса). - student2.ru

Уравнение молекулярно-кинетической теории для давления (уравнение Клаузиуса).

Уравнение Клапейрона — Клаузиуса — термодинамическое уравнение, относящееся к квазистатическим (равновесным) процессам перехода вещества из одной фазы в другую (испарение, плавление, сублимация, полиморфное превращение и др.). Согласно уравнению, теплота фазового перехода (например, теплота испарения, теплота плавления) при квазистатическом процессе определяется выражением

Уравнение молекулярно-кинетической теории для давления (уравнение Клаузиуса). - student2.ru

где Уравнение молекулярно-кинетической теории для давления (уравнение Клаузиуса). - student2.ru — удельная теплота фазового перехода, Уравнение молекулярно-кинетической теории для давления (уравнение Клаузиуса). - student2.ru — изменение удельного объёма тела при фазовом переходе.

уравнение -клапейрона-клаузиуса обычно используют для изучения влияния температуры на равновесное давление пара над жидкостью или твердым веществом (определяют dp/dT); обратная величина dT/dpописывает влияние давления на температуру кипения или сублимации.

К. — К. у. может служить для расчёта любой из величин, входящих в уравнение, если остальные известны. В частности, с его помощью рассчитывают теплоты испарения, экспериментальное определение которых сопряжено со значительными трудностями

Наши рекомендации