4. Ізобарний процес. Закон Гей-Люссака.

Ізобарним називається процес зміни термодинамічних параметрів ( V, T) газу, які відбуваються за сталого тиску (P = const). Якщо процес ізобарний, то рівняння (47.7) запишеться у вигляді:

=const.. (47.10)

Рівняння (47.10) виражає закон Гей-Люссака: для даної маси газу відношення об’єму газу до його абсолютної температури є величина стала, якщо тиск газу залишається сталим.

Інколи закон Гей-Люссака записують в такому вигляді:

V = , (47.11)

де – об’єм, який займає газ за температури 0 , a – термічний коефіцієнт тиску.

Із (47.11) видно, що коли P = const, то об’єм газу прямо пропорційний температурі. На рис.47.2 показано залежність об’єму деякої маси газу від його температури. Графіки V = f(t), якщо P = const, є прямими лініями і називаються ізобарами. Продовження ізобар перетинаються в одній точці і зображаються пунктирними лініями. Це зумовлено тим, що реальний газ неможливо стиснути до нульового об’єму і неможливо досягнути температури абсолютного нуля.

Рис.47.2. Рис.47.3.

5. Ізохорний процес. Закон Шарля.

Ізохорним називають процес зміни стану газу, який відбувається без зміни об’єму (V = const). Рівняння (47.7) за умови ізохорного процесу набуває вигляду:

= const. (47.12).

Рівняння (47.12) виражає закон Шарля: для даної маси газу (m=const) відношення тиску газу до його температури є величина стала, якщо об’єм газу залишається сталим.

Закон Шарля можна записати в іншому вигляді:

P = , (47.13)

де – тиск газу за температури нуль градусів за шкалою Цельсія , b – термічний коефіцієнт тиску.

Із (47.12) та (47.13) видно, що тиск газу пропорційний абсолютній температурі. Графічно залежність тиску від температури за умови, що V=const для різних об’ємів V_1, V₂, V₃ іоднієїі тієї маси газу показана на рис.47.3. Пряма, яка на графіку зображає залежність якщо V=const, називається ізохорою.

40. 6. Закон Авогадро.

Запишемо основне рівняння м.к.т. для двох газів, які займають однакові об’єми і знаходяться під однаковим тиском і за однакових температур:

PV = ( 47.14 )

і для другого газу

PV = ( 47.13 )

де і значення середніх квадратичних швидкостей молекул першого і другого газу. .

Згідно з основними положеннями м.к.т. (16.3), за однакових температур середні значення кінетичних енергій молекул різних газів однакові:

= ( 18.15 ) .

У рівняннях (18.13) і (18.14) ліві частини рівні, то рівні і праві частини. Прирівнявши праві частини виразів (18.13) і (18.14) і скоротивши числові коефіцієнти і вирази кінетичних енергій, одержимо:

(47.16).

Отже, в однакових об’ємах газів за однакових температур і тисків міститься однакова кількість молекул.

Кількість молекул, що міститься в одній грам-молекулі речовини, називається числом Авогадро і позначається . Числове значення дорівнює _моль-1.

Як бачимо, із основного рівняння кінетичної теорії можна просто отримати всі газові закони. Це є найкращим підтвердженням справедливості кінетичної теорії газів та її основних уявлень.