4.Уравнение состояния идеального газа (уравнение Клапейрона - Менделеева). Универсальная газовая постоянная, её физический смысл, численное значение и размерность

Уравнение состояния идеального газа (Менделеева — Клапейрона) РV= nRT ,

R= 8,314-универсал. газ. постоянная.

Привести газ к норм. услов.(н.у.) это значит определить объем V₀ который будет занимать данное кол-во газа при Р₀ и Т₀. Р₀ V₀ / Т₀ = Р₁ V₁/ Т_1.

Физический смысл R. R= работе 8, 314(Дж) которые совершает 1 моль идеального газа при расширении в результате нагревания на 1 К.

5. Отклонения реальных газов от идеальных. Причины этих отклонений. Уравнение состояния реальных газов.

Реальные газы – газы, свойства которых зависят от взаимодействия молекул. В обычных условиях, когда средняя потенциальная энергия межмолекулярного взаимодействия много меньше средней кинетической энергии молекул, свойства реальных и идеальных газов отличаются незначительно. Поведение этих газов резко различно при высоких давлениях и низких температурах, когда начинают проявляться квантовые эффекты.

Отклонения свойств реальных газов от свойств идеального газа объясняются наличием сил притяжения между молекулами газа и наличием определенного объема у каждой молекулы газа (в кинетической теории предполагается, что этот объем пренебрежимо мал).

Уравнение состояния реального газа (уравнение Ван-дер-Ваальса) применяется наиболее часто: (р + A/V2) (V–B) = RT или для 1 моля газа (р + A/V2) (V1 — B) = MRT

где А и B — константы, характерные для каждого газа; величина А/V2 отражает силы межмолекулярного взаимодействия, возрастающие с повышением давления до определенного предела; величина B — собственный объем, занимаемый молекулами газа.

6. Критическое состояние. Коэффициент сжимаемости. Сжижение газов.

Чтобы произошло сжижение газа, силы притяжения между молекулами должны стать достаточными для их связывания в жидкость. Силы притяжения становятся значительными только при малых расстояниях между молекулами. Этому условию благоприятствует высокое давление. Действию сил притяжения препятствует движение молекул, происходящее тем быстрее (с большей кинетической энергией), чем выше температура. Поэтому сжижению газов благоприятствует понижение температуры.

Сжижение газа осуществляется тем труднее, чем выше его температура, так как при более высокой температуре требуется и более высокое давление, чтобы сжижить газ.Выше определенной температуры газ вообще не поддается сжижению. Эта температура называется критической и обозначается Тс. Минимальное давление, необходимое для сжижения газа при его критической температуре, называется критическим давлением и обозначается рс. Объем, занимаемый одним молем газа при его критических температуре и давлении, называется критическим объемом и обозначается Vc. Значения Тс, рс и Vc для каждого газа называются его критическими постоянными. В табл. 3.5 приведены значения критических постоянных для некоторых газов.

7. Газовые смеси, способы выражения состава смесей. Закон Дальтона. Правило адди­тивности.

Парциальное давление-это такое давление которое создал бы данный компонент если бы он один занимал тот же объем что и все смесь.

Парциальный объем - такой объем который будет занимать данный компонент , если бы он один находился под тем же давлением которое создает вся смесь.

По закону Боля- Мариотта: Р_iV_общ=Р_общV_{i ,} Р_i /Р_общ = V_i / V_общ

Способ выражения состава смесей: Объемная доля: r_i= V_i / V_общ

Мольная доля: N_i= n_i/ ( n₁+n₂+..n_i) N_i=n_i/En_i

Массова доля: G=m_i/m_общ

По уравнению Менделеева- Клапейрона для i- компонента Р_iV_общ = n_i RT

Для смеси газов Р_iV_общ = E(n_i)RT

Плотность смеси газов:= r₁₁ + r₂₂+… r_i_i

= N₁₁ + N₂₂+… N_i_i

Молярная масса смеси газов : Mcр.= N₁ M₁ + N₂ M₂+…N_i M_i

Закон Дальтона (1801). Общее давление газов смеси равно сумме парциального давления компонентов. Р_общ = Р ₁ + Р₂ +…Р_i , V_общ = V ₁ + V₂ +…V_i