13.Идеальный газ. Уравнение Клапейрона-Менделеева.

Идеальный газ. При построении модели идеального газа абстрагируются от не­которых свойств реальных газов, напри­мер пренебрегают силами межмолеку­лярного взаимодействия. Молекулы рассматриваются как абсолютно упру­гие частицы, объем которых прене­брежимо мал по сравнению с объемом газа. Модель идеального газа является абстрактной, отражает приближенные свойства реальных рабо­чих тел.

Равновесное состояние идеального газа описывается уравнением Клапей­рона — Менделеева , где р — давление, Па; — молярный объем газа, м³/моль; — универсаль­ная газовая постоянная, Дж/(мольК). Универсальная га­зовая постоянная численно равна ра­боте 1 моля газа в изобарном процессе при повышении температуры на один Кельвин. является фундаментальной физической величиной и для всех га­зов имеет одно и то же значение. Из закона Авогадро следует, что молярные объемы любых газов при равных тем­пературах и давлениях одинаковы. При нормальных физических условиях =22,4143 . Тогда Дж/(мольК).

После деления левой и правой ча­стей уравнения на молярную массу получим уравнение состояния идеально­го газа в виде рv = RТ, где R — газо­вая постоянная, зависящая от природы газа и принимающая для различных газов определенные значения, Дж/(кгК).

14. Газовая постоянная. Универсальная газовая постоянная.

Равновесное состояние идеального газа описывается уравнением Клапей­рона — Менделеева , где р — давление, Па; — молярный объем газа, м³/моль; — универсаль­ная газовая постоянная, Дж/(мольК). Универсальная га­зовая постоянная численно равна ра­боте 1 моля газа в изобарном процессе при повышении температуры на один Кельвин. является фундаментальной физической величиной и для всех га­зов имеет одно и то же значение. Из закона Авогадро следует, что молярные объемы любых газов при равных тем­пературах и давлениях одинаковы. При нормальных физических условиях =22,4143 . Тогда Дж/(мольК).

После деления левой и правой ча­стей уравнения на молярную массу получим уравнение состояния идеально­го газа в виде рv = RТ, где R — газо­вая постоянная, зависящая от природы газа и принимающая для различных газов определенные значения, Дж/(кгК).

15.Реальные газы. Уравнение состояния реальных газов.

Реальные газы. Чем больше плотность газа (чем ниже температура и боль­ше давление), тем сильнее отклоняются свойства реальных газов от свойств идеального. Примером реального газа является воздух, широко применяемый в технике в качестве рабочего тела (в компрессорах, двигателях внутрен­него сгорания и т. д.) . На рис. пред­ставлена зависимость отношения для некоторых газов от давле­ния р при температуре T = 273,15 К. Отношение рv/(RТ) называется коэффи­циентом сжимаемости. Для идеального газа рv = RТ, откуда =1. Для реальных газов коэффициент сжимае­мости является переменной величиной (зависит от давления, температуры).

В реальных газах нельзя пренебречь собственным объемом молекул и силами межмолекулярного взаимодействия. Поэтому состояние реальных газов не может быть описано уравнением Клапейрона — Менделеева. Одним из уравнений, учитывающих свойства реальных газов, является уравнение Ван-дер-Ваальса , в котором содержатся две поправки к уравнению идеального газа: учи­тывает внутреннее давление, обусловленное силами взаимного притяжения молекул; b — объем молекул (несжи­маемый объем). Значения а и b для каждого газа различны.

PV= m/ M × RT