1 Уравнение состояния идеального газа

Уравнением состояния идеального газа называют уравнение, связывающее параметры состояния газа (масса, давление, объем, температура)

Давление газа , где - число молекул в единице объема. Тогда или , но значит , , тогда .

- универсальная газовая постоянная. Таким образом: - уравнение Клапейрона – Менделеева. R=8,31дж/моль*К.

- количество вещества, следовательно уравнение Клапейрона – Менделеева можно записать или . Молярная масса находится по таблице Менделеева: относительная молярная массу множить на 10^-3кг/моль. Например молярная масса молекулы гелия М=4*10^-3кг/моль, молекулы водорода М=2*10^-3кг/моль, молекулы воды М=(2+16)*10^-3кг/моль=18*10^-3кг/моль.

Из уравнения Клапейрона – Менделеева: , , , , , так как , то .

2 Вывод уравнения состояния газа с переменными параметрами: массы, объема, давления и температуры.

Пусть параметры начального (одного) состояния газа m₁, p_1, V_1, Т₁; параметры конечного (другого) состояния m₂, p_2, V_2, Т₂.

Запишем уравнение Клапейрона – Менделеева для каждого состояния газа: и , разделим почленно и получим: или - уравнение с переменными параметрами.

Если при изменении состояния газа его масса не меняется, то уравнение примет вид: - уравнение Клапейрона.

3. Понятие изопроцессов в газах. Определение и их виды.

Всякое изменение состояния газа называется термодинамическим процессом.

В любом термодинамическом процессе изменяются параметры, определяющие состояние газа. Нет ни одного процесса, при котором изменялся бы только один параметр. Изменение одного параметра ведет к изменению остальных.

Процесс, при котором один из параметров остается постоянным, а два других изменяются, называются изопроцессом.

Таких изопроцессов три: изотермический, изобарный и изохорный.

3. Изопоцессы и их графики

А) Изотермический процесс – закон Бойля – Мариотта (1662 г. Бойль, 1667 г Мариотт.)

Процесс протекающий в газе, при котором температура остается постоянной, называется изотермическим.

Из уравнения Клапейрона – Менделеева, при m=const Т= const имеем , или в общем виде .

При постоянной массе и неизменной температуре произведение давления газа на объем есть величина постоянная.

График- гипербола, название - изотерма.

Б) Изобарный процесс – закон Гей – Люссака (1802 г.)

Процесс протекающий в газе, при котором давление остается постоянным называется изобарным.

Из уравнения Клапейрона – Менделеева, при m=const р= const имеем или .

При постоянной массе и неизменном давлении отношение объемов газа прямо пропорционально отношению их термодинамических температур.

График - прямая, название - изобара.

В) Изохорный процесс – закон Шарля (1787 г.)

Процесс протекающий в газе, при котором объем остается постоянным называется изохорным.

Из уравнения Клапейрона – Менделеева, при m=const V= const имеем или .

При постоянной массе и неизменном объеме отношение давлений газа прямо пропорционально отношению их термодинамических температур.

График - прямая, название - изохора.