Mendelejevo-Clapeyrono lygtis – „O'Five“ fizikoje! Dujų įstatymai. Mendelejevo-Klapeirono lygtis

Mendelejevo-Klapeirono lygtis yra idealių dujų būsenos lygtis, nurodyta 1 molio dujų. 1874 m. D. I. Mendelejevas, remdamasis Clapeyrono lygtimi, sujungęs ją su Avogadro dėsniu, naudodamas molinį tūrį V m ir susiedamas jį su 1 moliu, išvedė 1 molio idealių dujų būsenos lygtį:

pV = RT, Kur R- universali dujų konstanta,

R = 8,31 J/(mol. K)

Clapeyrono-Mendelejevo lygtis rodo, kad tam tikrai dujų masei vienu metu galima keisti tris idealių dujų būseną apibūdinančius parametrus. Savavališkai dujų M masei, kurios molinė masė yra m: pV = (M/m) . RT. arba pV = N A kT,

kur N A yra Avogadro skaičius, k yra Boltzmanno konstanta.

Lygties išvedimas:


Naudojant idealių dujų būsenos lygtį, galima tirti procesus, kuriuose dujų masė ir vienas iš parametrų – slėgis, tūris arba temperatūra – išlieka pastovūs, o kinta tik kiti du, ir teoriškai gauti jiems dujų dėsnius. dujų būsenos kitimo sąlygos.

Tokie procesai vadinami izoprocesais.


Izoprocesus apibūdinantys dėsniai buvo atrasti dar gerokai prieš teorinį idealių dujų būsenos lygties išvedimą. Izoterminis procesas - sistemos būsenos keitimo esant pastoviai temperatūrai procesas. Tam tikrai dujų masei dujų slėgio ir tūrio sandauga yra pastovi, jei dujų temperatūra nekinta . Tai

Boyle-Mariotte dėsnis.


Tam, kad proceso metu dujų temperatūra išliktų nepakitusi, būtina, kad dujos galėtų keistis šiluma su išorine didele sistema – termostatu. Termostato vaidmenį gali atlikti išorinė aplinka (atmosferos oras). Pagal Boyle-Marriott dėsnį dujų slėgis yra atvirkščiai proporcingas jų tūriui: P 1 V 1 =P 2 V 2 =konst. Grafinė dujų slėgio priklausomybė nuo tūrio pavaizduota kreivės (hiperbolės) forma, kuri vadinama izoterma. Skirtingos izotermos atitinka skirtingas temperatūras.Izobarinis procesas - nuolatinio slėgio sistemos būsenos keitimo procesas. Tam tikros masės dujoms dujų tūrio ir temperatūros santykis išlieka pastovus, jei dujų slėgis nekinta. Tai Pagal Gay-Lussac dėsnį, dujų tūris yra tiesiogiai proporcingas jų temperatūrai: V/T=const. Grafiškai ši priklausomybė V-T koordinatėse pavaizduota kaip tiesė, besitęsianti nuo taško T=0. Ši tiesi linija vadinama izobaru. Skirtingi slėgiai atitinka skirtingus izobarus. Gay-Lussac dėsnis nesilaikomas žemų temperatūrų, artimų dujų suskystinimo (kondensacijos) temperatūrai, srityje.


Izochorinis procesas- sistemos būsenos keitimo esant pastoviam tūriui procesas. Tam tikrai dujų masei dujų slėgio ir jų temperatūros santykis išlieka pastovus, jei dujų tūris nekinta.


Tai yra Charleso dujų įstatymas. Pagal Charleso dėsnį dujų slėgis yra tiesiogiai proporcingas jų temperatūrai: P/T=const. Grafiškai ši priklausomybė P-T koordinatėse pavaizduota kaip tiesė, besitęsianti nuo taško T=0. Ši tiesi linija vadinama izochora. Skirtingi izochorai atitinka skirtingus tūrius. Karolio dėsnis nesilaikomas žemų temperatūrų, artimų dujų suskystinimo (kondensacijos) temperatūrai, srityje.

Boyle'o – Mariotte, Gay-Lussac ir Charles dėsniai yra ypatingi kombinuoto dujų dėsnio atvejai: Dujų slėgio ir tūrio sandaugos santykis su temperatūra tam tikrai dujų masei yra pastovi reikšmė: PV/T=const.

Taigi iš dėsnio pV = (M/m). RT išveda šiuos dėsnius: = T=> konst = TPV

– Boilio dėsnis – Mariotta. p = const => V/T = konst

- Gėjų-Lussaco dėsnis. V= const => p/T = const

- Charleso įstatymas


Jei idealios dujos yra kelių dujų mišinys, tai pagal Daltono dėsnį idealių dujų mišinio slėgis yra lygus į jį patenkančių dujų dalinių slėgių sumai. Dalinis slėgis yra slėgis, kurį sukurtų dujos, jei jos vienos užimtų visą tūrį, lygų mišinio tūriui.

Kai kuriuos gali sudominti klausimas, kaip buvo galima nustatyti Avogadro konstantą N A = 6,02 · 10 23? Avogadro skaičiaus reikšmė buvo eksperimentiškai nustatyta tik XIX amžiaus pabaigoje ir XX amžiaus pradžioje. Apibūdinkime vieną iš šių eksperimentų.

Pirmiausia išsiaiškinkime, kiek alfa dalelių (ty helio atomų) susidarė per vienerius metus. Pažymime šį skaičių kaip N atomus:

N = 3,7 10 10 0,5 g 60 sek. 60 min 24 valandos 365 dienos = 5,83 10 17 atomų.

Parašykime Clapeyrono-Mendelejevo lygtį PV = n RT ir atkreipkite dėmesį, kad helio molių skaičius n= N/N A . Iš čia:

N A = NRT = 5,83 . 10 17 . 0,0821 . 300 = 6,02 . 10 23

PV 7,95. 10 -4. 3. 10 -2

XX amžiaus pradžioje šis Avogadro konstantos nustatymo metodas buvo pats tiksliausias. Bet kodėl eksperimentas truko taip ilgai (metus)? Faktas yra tas, kad radžio gauti labai sunku. Dėl nedidelio kiekio (0,5 g) radioaktyvus šio elemento skilimas gamina labai mažai helio. Ir kuo mažiau dujų uždarame inde, tuo mažesnį slėgį jos sukurs ir tuo didesnė matavimo paklaida. Akivaizdu, kad tik per pakankamai ilgą laiką iš radžio gali susidaryti pastebimas helio kiekis.

Kiekvienas dešimtos klasės mokinys vienoje iš fizikos pamokų studijuoja Clapeyrono-Mendelejevo dėsnį, jo formulę, formuluotę, mokosi jį pritaikyti sprendžiant uždavinius. Technikos universitetuose ši tema taip pat įtraukta į paskaitų ir praktinių darbų eigą bei keliose disciplinose, ne tik fizikoje. Clapeyrono-Mendelejevo dėsnis aktyviai naudojamas termodinamikoje rengiant idealių dujų būsenų lygtis.

Termodinamika, termodinaminės būsenos ir procesai

Termodinamika – fizikos šaka, skirta bendroms kūnų savybėms ir šiluminiams reiškiniams šiuose kūnuose tirti, neatsižvelgiant į jų molekulinę struktūrą. Slėgis, tūris ir temperatūra yra pagrindiniai dydžiai, į kuriuos atsižvelgiama apibūdinant šiluminius procesus kūnuose. Termodinaminis procesas – tai sistemos būsenos pasikeitimas, t.y. jos pagrindinių dydžių (slėgio, tūrio, temperatūros) pasikeitimas. Priklausomai nuo to, ar pasikeičia pagrindiniai dydžiai, sistemos gali būti pusiausvyros arba nepusiausvyros. Šiluminius (termodinamikos) procesus galima klasifikuoti taip. Tai yra, jei sistema pereina iš vienos pusiausvyros būsenos į kitą, tokie procesai atitinkamai vadinami pusiausvyra. Nepusiausvyros procesams, savo ruožtu, būdingi nepusiausvyrinių būsenų perėjimai, tai yra, pagrindiniai dydžiai keičiasi. Tačiau juos (procesus) galima suskirstyti į grįžtamuosius (galimas atvirkštinis perėjimas per tas pačias būsenas) ir negrįžtamus. Visos sistemos būsenos gali būti apibūdintos tam tikromis lygtimis. Norint supaprastinti termodinamikos skaičiavimus, įvedama idealių dujų sąvoka - tam tikra abstrakcija, kuriai būdingas sąveikos nebuvimas atstumu tarp molekulių, kurių matmenys gali būti nepaisomi dėl jų mažo dydžio. Pagrindiniai dujų dėsniai ir Mendelejevo-Klapeirono lygtis yra glaudžiai tarpusavyje susiję – visi dėsniai išplaukia iš lygties. Jie aprašo izoprocesus sistemose, tai yra procesus, dėl kurių vienas iš pagrindinių parametrų išlieka nepakitęs (izochorinis procesas – tūris nekinta, izoterminis – pastovi temperatūra, izobarinis – temperatūros ir tūrio kitimas esant pastoviam slėgiui). Clapeyrono-Mendelejevo dėsnį verta panagrinėti plačiau.

Idealiųjų dujų būsenos lygtis

Clapeyrono-Mendelejevo dėsnis išreiškia ryšį tarp idealių dujų slėgio, tūrio, temperatūros ir medžiagos kiekio. Taip pat galima išreikšti ryšį tik tarp pagrindinių parametrų, tai yra absoliučios temperatūros, molinio tūrio ir slėgio. Esmė nesikeičia, nes molinis tūris yra lygus tūrio ir medžiagos kiekio santykiui.

Mendelejevo-Klapeirono dėsnis: formulė

Idealiųjų dujų būsenos lygtis parašyta kaip slėgio ir molinio tūrio sandauga, prilyginta visuotinės dujų konstantos ir absoliučios temperatūros sandaugai. Universali dujų konstanta yra proporcingumo koeficientas, konstanta (nekeičiama reikšmė), išreiškianti molio plėtimosi darbą, kai temperatūra padidėja 1 kelvinu izobarinio proceso sąlygomis. Jo vertė yra (apytiksliai) 8,314 J/(mol*K). Jei išreiškiame molinį tūrį, gauname tokios formos lygtį: р*V=(m/М)*R*Т. Arba jis gali būti pateiktas tokia forma: p=nkT, kur n yra atomų koncentracija, k yra Boltzmanno konstanta (R/N A).

Problemų sprendimas

Mendelejevo-Clapeyrono dėsnis ir jo pagalba problemų sprendimas labai palengvina skaičiavimo dalį projektuojant įrangą. Sprendžiant uždavinius dėsnis taikomas dviem atvejais: pateikiama viena dujų būsena ir jų masė, o jei dujų masės reikšmė nežinoma, žinomas jos kitimo faktas. Reikia atsižvelgti į tai, kad daugiakomponentėse sistemose (dujų mišiniuose) kiekvienam komponentui rašoma būsenos lygtis, t.y., kiekvienai dujoms atskirai. Daltono dėsnis naudojamas nustatant ryšį tarp mišinio slėgio ir komponentų slėgio. Taip pat verta prisiminti, kad kiekvienai dujų būsenai ji apibūdinama atskira lygtimi, tada sprendžiama jau gauta lygčių sistema. Ir galiausiai, visada turite atsiminti, kad idealių dujų būsenos lygties atveju temperatūra yra absoliuti vertė, jos reikšmė būtinai imama kelvinais. Jei problemos sąlygomis temperatūra matuojama Celsijaus laipsniais ar kitu būdu, tuomet reikia konvertuoti į Kelvino laipsnius.

Mendelejevo Clapeyrono lygtis kilęs iš prancūzų inžinieriaus Clapeyrono B., gyvenusio 1799–1864 m. Kadangi idealių dujų būsenos parametrai turi ryšį, jis sujungė esamus eksperimentinius dujų dėsnius ir nustatė ryšį parametruose.

pW/T = pastovus

Mendelejevas D.I. mūsų rusų mokslininkas, gyvenęs 1834–1907 m., susiejo tai su Avogadro dėsniu. Iš šio dėsnio išplaukia, kad jei P ir T yra vienodi, tai bet kurių dujų molis užima vienodą molinį tūrį. Wm=22,4l. Iš to seka Mendelejevo išvada – pastovi reikšmė dešinėje lygties pusėje yra vienoda bet kurioms dujoms. Pavadinimas rašomas kaip R ir vadinamas universalia dujų konstanta.

Skaitmeninė išraiška R apskaičiuojama pakaitalu. Mendelejevo Clapeyron lygtis atrodo taip:

PW = nRT

jame:
R- dujų slėgis, W- litrų tūris, T- temperatūra, matuojama kelvinais, n- apgamų skaičius, R- UGP.

Pavyzdžiui: Deguonis yra 2,6 litro talpos inde, slėgis 2,3 atm ir 26 laipsniai C. Nežinoma, kiek molių O 2 yra talpykloje?

Naudodamiesi dujų dėsniu, randame, kiek molių n

n = PW/RT, iš kurio: n = (2,3 atm*2,6 l)/(0,0821 l*atm/mol*K*299K) = 0,24 mol O 2

Temperatūra turi būti perskaičiuota į Kelvinus (273 0 C + 26 0 C) = 299 K. Norint išvengti klaidų sprendžiant lygtis, reikia atkreipti dėmesį į kiekius, kuriems pateikiami duomenys Mendelejevo-Klapeirono lygtys Slėgis gali būti mm Hg – paverčiame jį atmosferomis (1 atm = 760 mm r/s). Jei paskaliais konvertuojant į atmosferas, svarbu atsiminti, kad 101325 Pa = 1 atm.

Jei atliksite skaičiavimus, kur matavimo vienetai yra m 3 ir Pa. Čia reikia naudoti R = 8,314 J/K*mol (dujų konstanta).

Pažiūrėkime į pavyzdį:

Duota: Helio tūris 16,5 litro, temperatūra - 78 0 C, slėgis 45,6 atm. Koks bus jo tūris įprastomis sąlygomis? Apgamų skaičius? Galime greitai sužinoti, kiek molių n jame yra, naudodamiesi Mendelejevo-Clapeyrono lygtimi, bet kas būtų, jei pamirštume R reikšmę. Normaliomis sąlygomis 1 molis (1 atm ir 273 K) užpildo 22,4 litro. Tai yra

PW = nRT, iš to išplaukia, kad R = PW/nT = (1 atm * 22,4 l) / (1 mol * 273 K) = 0,082

Jei padarysite taip, kad R sumažėtų. Gauname tokį sprendimą.
Pradiniai duomenys: P 1 = 45,6 atm, W 1 = 16,5 l, T 1 = 351 K.
Galutiniai duomenys: P 2 = 1 atm, W 2 = ?, T 2 = 273 K.

Matome, kad lygtis tiksliai galioja tiek pradiniams, tiek galutiniams duomenims
P 1 W 1 = nRT 1
P 2 W 2 = nRT 2

Norėdami sužinoti dujų tūrį, padalykite reikšmes lygtyje
P 1 W 1 / P 2 W 2 = T 1 / T 2,
Įveskite mums žinomas reikšmes
W 2 = 45,6 * 16,5 * 273 / 351 = 585 litrai

Tai reiškia, kad normaliomis sąlygomis helio tūris bus 585 litrai. Padalinkite 585 iš molinio dujų tūrio normoje. sąlygomis (22,4 l/*mol) gauname, kiek molių helio yra 585 / 22,4 = 26,1 m.

Pastaba: Jei turite problemų, susijusių su komunikacijų tiesimu be tranšėjos metodu, eikite į nuorodą - dujotiekio pradūrimas (http://www.prokolgnb.ru) ir sužinokite, kaip jas išspręsti.

Kaip jau minėta, tam tikros masės būseną lemia trys termodinaminiai parametrai: slėgis p, tūris V ir temperatūra T. Tarp šių parametrų yra tam tikras ryšys, vadinamasis. būsenos lygtis.

Prancūzų fizikas B. Clapeyronas išvedė idealių dujų būsenos lygtį, sujungęs Boyle-Mariotte ir Gay-Lussac dėsnius.

1) izoterminė (izoterma 1-1¢),

2) izochorinis (izochoras 1¢-2).

Pagal Boyle-Mariotte įstatymus (1.1) ir Gay-Lussac (1.4) rašome:

(1.5)

Iš (1.5) ir (1.6) lygčių pašalinę p 1 ", gauname

Kadangi 1 ir 2 būsenos buvo pasirinktos savavališkai, tai duotai dujų masei reikšmė išlieka pastovi, t.y.

. (1.7)
Išraiška (1.7) yra Clapeyron lygtis, kurioje B yra dujų konstanta, skirtinga skirtingoms dujoms.

Rusų mokslininkas D.I. Mendelejevas sujungė Clapeirono lygtį su Avogadro dėsniu, susiedamas (1.7) lygtį su vienu moliu, naudodamas molinį tūrį V m. Pagal Avogadro dėsnį, esant tam pačiam p ir T, visų dujų moliai užima vienodą molinį tūrį V m, todėl konstanta B visoms dujoms bus vienoda. Ši visoms dujoms būdinga konstanta žymima R ir vadinama molinė dujų konstanta. Lygtis

tenkina tik idealias dujas, ir taip yra idealiųjų dujų būsenos lygtis, taip pat vadinamas Mendelejevo-Klapeirono lygtis.

Molinės dujų konstantos skaitinę reikšmę nustatome pagal (1.8) formulę, darydami prielaidą, kad dujų molis yra normaliomis sąlygomis (p 0 = 1,013 × 10 5 Pa, T 0 = 273,15 K, V m = 22,41 × 10 -3 m3 /mol): R = 8,31 J/(mol K).

Iš (1.8) lygties dujų moliui galima pereiti prie Clapeyrono-Mendelejevo lygties savavališkai dujų masei. Jei esant tam tikram slėgiui ir temperatūrai vienas molis dujų užima tūrį V m, tai tomis pačiomis sąlygomis dujų masė m užims tūrį, kur M yra molinė masė(vieno molio medžiagos masė). Molinės masės vienetas yra kilogramas vienam moliui (kg/mol). Klapeirono-Mendelejevo lygtis dujų masei m

, (1.9)

kur yra medžiagos kiekis.

Dažnai naudojama šiek tiek kitokia idealiųjų dujų būsenos lygties forma, įvedant Boltzmanno konstanta:

.

Remdamiesi tuo, formoje užrašome būsenos lygtį (1.8).

,

kur yra molekulių koncentracija (molekulių skaičius tūrio vienete). Taigi, iš lygties.

р=nkT (1,10)
iš to seka, kad idealių dujų slėgis tam tikroje temperatūroje yra tiesiogiai proporcingas jų molekulių koncentracijai (arba dujų tankiui). Esant tokiai pačiai temperatūrai ir slėgiui, visose dujose yra tiek pat molekulių tūrio vienete. Molekulių, esančių 1 m 3 dujų normaliomis sąlygomis, skaičius vadinamas Loschmidto numeris:

.

Pagrindinė molekulinės kinetikos lygtis

Idealiųjų dujų teorijos

Norėdami gauti pagrindinę molekulinės kinetinės teorijos lygtį, apsvarstykite monatomines idealias dujas. Tarkime, kad dujų molekulės juda chaotiškai, tarpusavio susidūrimų tarp jų skaičius yra nereikšmingas, lyginant su smūgių skaičiumi į indo sieneles, o molekulių susidūrimai su indo sienelėmis yra absoliučiai elastingi. Pasirinkime indo sienelės elementarų plotą DS (50 pav.) ir apskaičiuokime šioje srityje veikiamą slėgį.

Per DS aikštelės laiką Dt pasiekė tik tos molekulės, kurios yra uždarytos cilindro, kurio pagrindas DS ir aukštis Dt, tūrį (50 pav.).

Šių molekulių skaičius lygus nDSDt (molekulių n-koncentracija). Tačiau būtina atsižvelgti į tai, kad iš tikrųjų molekulės juda į DS vietą skirtingais kampais ir turi skirtingą greitį, o molekulių greitis kinta su kiekvienu susidūrimu. Siekiant supaprastinti skaičiavimus, chaotiškas molekulių judėjimas pakeičiamas judėjimu trimis viena kitai statmenomis kryptimis, kad bet kuriuo momentu 1/3 molekulių judėtų išilgai kiekvienos iš jų, o pusė (1/6) judėtų nurodyta kryptimi. viena kryptimi, pusė – priešinga. Tada tam tikra kryptimi judančių molekulių smūgių į platformą DS skaičius bus 1/6nDS Dt. Susidurdamos su platforma, šios molekulės perduos jai impulsą

Idealios dujos, idealių dujų būsenos lygtis, jų temperatūra ir slėgis, tūris... parametrų ir apibrėžimų, kurie naudojami atitinkamoje fizikos dalyje, sąrašą galima tęsti gana ilgai. Šiandien mes kalbėsime būtent šia tema.

Kas yra laikoma molekulinėje fizikoje?

Pagrindinis šiame skyriuje nagrinėjamas objektas yra idealios dujos. Idealios dujos buvo gautos atsižvelgiant į įprastas aplinkos sąlygas, ir apie tai kalbėsime šiek tiek vėliau. Dabar pažiūrėkime į šią „problemą“ iš tolo.

Tarkime, kad turime tam tikrą dujų masę. Jos būklę galima nustatyti naudojant tris simbolius. Tai, žinoma, yra slėgis, tūris ir temperatūra. Sistemos būsenos lygtis šiuo atveju bus atitinkamų parametrų ryšio formulė. Tai atrodo taip: F ​​(p, V, T) = 0.

Pirmą kartą pamažu artėjame prie tokios koncepcijos kaip idealios dujos atsiradimo. Tai dujos, kuriose molekulių sąveika yra nereikšminga. Apskritai gamtoje tai neegzistuoja. Tačiau bet kas jam yra labai artimas. Azotas, deguonis ir oras normaliomis sąlygomis mažai kuo skiriasi nuo idealių. Norėdami užrašyti idealių dujų būsenos lygtį, galime naudoti kombinuotą Gauname: pV/T = const.

Susijusi sąvoka Nr. 1: Avogadro dėsnis

Jis gali mums pasakyti, kad jei paimsime tą patį skaičių absoliučiai bet kokių atsitiktinių dujų molių ir patalpinsime jas tokiomis pačiomis sąlygomis, įskaitant temperatūrą ir slėgį, tada dujos užims tą patį tūrį. Visų pirma, eksperimentas buvo atliktas įprastomis sąlygomis. Tai reiškia, kad temperatūra buvo lygi 273,15 kelvino, slėgis buvo viena atmosfera (760 milimetrų gyvsidabrio arba 101325 paskaliai). Esant šiems parametrams, dujos užėmė 22,4 litro tūrį. Vadinasi, galime sakyti, kad vieno molio bet kurių dujų skaitinių parametrų santykis bus pastovi reikšmė. Štai kodėl buvo nuspręsta šį skaičių pažymėti raide R ir pavadinti universalia dujų konstanta. Taigi jis lygus 8,31. Matmenys J/mol*K.

Idealios dujos. Idealiųjų dujų būsenos lygtis ir manipuliavimas jomis

Pabandykime perrašyti formulę. Norėdami tai padaryti, rašome tokia forma: pV = RT. Tada atlikime paprastą veiksmą: padauginkite abi lygties puses iš savavališko skaičiaus molių. Gauname pVu = uRT. Atsižvelgkime į tai, kad molinio tūrio ir medžiagos kiekio sandauga yra tiesiog tūris. Tačiau molių skaičius tuo pačiu metu bus lygus masės ir molinės masės daliniui. Būtent taip atrodo. Tai leidžia aiškiai suprasti, kokią sistemą sudaro idealios dujos. Idealiųjų dujų būsenos lygtis bus tokia: pV = mRT/M.

Išveskime slėgio formulę

Padarykime dar keletą manipuliacijų su gautomis išraiškomis. Norėdami tai padaryti, padauginkite dešinę Mendelejevo-Clapeyrono lygties pusę ir padalykite ją iš Avogadro skaičiaus. Dabar atidžiai žiūrime į medžiagos kiekio sandaugą Tai yra ne kas kita, kaip bendras molekulių skaičius dujose. Tačiau tuo pačiu metu universalios dujų konstantos ir Avogadro skaičiaus santykis bus lygus Boltzmanno konstantai. Todėl slėgio formules galima užrašyti taip: p = NkT/V arba p = nkT. Čia žymėjimas n yra dalelių koncentracija.

Idealūs dujų procesai

Molekulinėje fizikoje yra toks dalykas kaip izoprocesai. Tai yra tie, kurie sistemoje vyksta pagal vieną iš pastovių parametrų. Šiuo atveju medžiagos masė taip pat turi išlikti pastovi. Pažvelkime į juos konkrečiau. Taigi, idealių dujų dėsniai.

Slėgis išlieka pastovus

Tai yra Gay-Lussac dėsnis. Tai atrodo taip: V/T = konst. Jį galima perrašyti ir kitaip: V = Vo (1+at). Čia a yra lygus 1/273,15 K^-1 ir vadinamas „tūrio plėtimosi koeficientu“. Temperatūrą galime pakeisti tiek Celsijaus, tiek Kelvino skalėmis. Pastaruoju atveju gauname formulę V = Voat.

Garsas išlieka pastovus

Tai antrasis Gay-Lussac dėsnis, dažniau vadinamas Charleso įstatymu. Tai atrodo taip: p/T = const. Yra ir kita formuluotė: p = po (1 + at). Konversijos gali būti atliekamos pagal ankstesnį pavyzdį. Kaip matote, idealių dujų dėsniai kartais yra gana panašūs vienas į kitą.

Temperatūra išlieka pastovi

Jei idealių dujų temperatūra išlieka pastovi, galime gauti Boyle-Mariotte dėsnį. Jį galima parašyti taip: pV = const.

Susijusi sąvoka Nr. 2: dalinis slėgis

Tarkime, kad turime indą su dujomis. Tai bus mišinys. Sistema yra šiluminės pusiausvyros būsenoje, o pačios dujos nereaguoja viena su kita. Čia N žymės bendrą molekulių skaičių. N1, N2 ir tt, atitinkamai, molekulių skaičius kiekviename esamo mišinio komponente. Paimkime slėgio formulę p = nkT = NkT/V. Jis gali būti atidarytas konkrečiam atvejui. Dviejų komponentų mišinio formulė bus tokia: p = (N1 + N2) kT/V. Bet tada paaiškėja, kad bendras slėgis bus sumuojamas iš kiekvieno mišinio dalinių slėgių. Tai reiškia, kad jis atrodys kaip p1 + p2 ir pan. Tai bus dalinis spaudimas.

Kam tai skirta?

Mūsų gauta formulė rodo, kad slėgį sistemoje daro kiekviena molekulių grupė. Beje, tai nepriklauso nuo kitų. Daltonas tuo pasinaudojo formuluodamas dėsnį, kuris vėliau buvo pavadintas jo vardu: mišinyje, kuriame dujos tarpusavyje chemiškai nereaguoja, bendras slėgis bus lygus dalinių slėgių sumai.



Ar jums patiko straipsnis? Pasidalinkite su draugais!