Молекулярная физика и основы термодинамики. Основные газовые законы презентация

Лекции по физике. Молекулярная физика и основы термодинамики Основные газовые законы.

Основные газовые законы Закон Бойля-Мариотта: PV=const при t0=const Закон Шарля: P/T=const при V=const Закон Гей-Люссака: V/T=const при P=const Закон Авогадро: одинаковые количества газов при одинаковых температуре и давлении занимают одинаковый объём

Основные газовые законы Законы Шарля и Гей-Люссака имеют такой простой вид если температура измеряется по абсолютной шкале Первоначально эти законы были сформулированы для температуры, измеренной в некоторой практической шкале. В этом случае они имеют более сложный вид: P=P0[1+(t-t0)] V=V0[1+(t-t0)] при чём коэффициенты  и  оказались равными и не зависящими от рода газа

Основные газовые законы Процессы, описываемые уравнениями 1-3 называются изопроцессами: Изотермическим Изохорным Изобарным

Изотермический процесс

Изотермический процесс

Изохорный процесс

Изохорный процесс

Изобарный процесс

Изобарный процесс

Основные газовые законы Если измерять температуру по шкале Цельсия, то оказывается, что точка пересечения изохорного и изобарного процессов с осью температур имеет координату t=-373,15 0С. Это значит, что ==1/273,15 1/0С

Основные газовые законы Если ввести новую шкалу температур, такую, что Т=t+273,15, то уравнения примут более простой вид: P/T=const V/T=const Определённая таким образом температура называется абсолютной температурой

Основные газовые законы Рассмотрим переход из состояния 1 в 2 через а на графике P-V: Для 1а: P1/T1=const=Pa/Ta=Pa/T2 () Для а2: PaVa=PaV1=P2V2  Pa=P2V2/V1 Исключив Ра из (), получим: P1/T1=(P2V2)/(T2V1) или: PV/T=const т.о. мы пришли к уравнению состояния идеального газа

Основные газовые законы Из закона Авогадро следует, что величина соотношения (PV)/T не зависит от вида газа, значит мы можем записать, что для одного моля любого газа (PV)/T=R, где R – универсальная газовая постоянная, называемая постоянной Авогадро R=8,31 Дж/(градмоль) Из закона Дальтона следует, что при постоянных V и Т, Р является линейной функцией количества вещества 

Основные газовые законы Т.о., мы пришли к уравнению Клапейрона-Менделеева: PV=RT или PV=(m/)RT