Уравнение состояния идеального газа

Уравнение состояния
Статья является частью серии «Термодинамика».
Уравнение состояния идеального газа
Уравнение состояния газа Ван-дер-Ваальса
Разделы термодинамики
Начала термодинамики
Уравнение состояния
Термодинамические величины
Термодинамические потенциалы
Термодинамические циклы
Фазовые переходы

Уравнение состояния идеального газа — формула, устанавливающая зависимость между давлением, молярным объёмом и абсолютной температурой идеального газа. Уравнение имеет вид:

p\cdot V_\mu = R\cdot T, где:

Так как V_\mu=\frac{V}{\nu}, где ν — количество вещества, а \nu = \frac{m}{\mu}, где m — масса, μ — молярная масса, уравнение состояния можно записать:

pV=\frac{m}{\mu}RT

Эта форма записи носит имя уравнения (закона) Клапейрона — Менделеева.

Уравнение можно записать в виде:

\frac{p\cdot V}{T} = \nu\cdot R
\frac{p\cdot V}{T} = const

Последнее уравнение называют объединённым газовым законом. Из него получаются законы Бойля — Мариотта, Шарля и Гей-Люссака:

p = const \Rightarrow \frac{V}{T} = const — закон Гей-Люссака
V = const \Rightarrow \frac{p}{T} = const — закон Шарля (второй закон Гей-Люссака, 1808 г.)

С точки зрения химика этот закон может звучать несколько иначе: Объемы вступающих в реакцию газов при одинаковых условиях (температуре, давлении) относятся друг к другу и к объемам образующихся газообразных соединений как простые целые числа. Например, 1 объём водорода соединяется с 1 объёмом хлора, при этом образуются 2 объёма хлороводорода:

Н2+Сl2 = 2НСl

1 объём азота соединяется с 3 объёмами водорода с образованием 2 объёмов аммиака:

N2+3H2 = 2NH3

T = const \Rightarrow p\cdot V = const — закон Бойля — Мариотта

Закон Бойля — Мариотта назван в честь ирландского физика, химика и философа Роберта Бойля (1627—1691), открывшего его в 1662 г., а также в честь французского физика Эдма Мариотта (1620—1684), который открыл этот закон независимо от Бойля в 1676 году.

В некоторых случаях (в Газовой динамике) уравнение состояния идеального газа удобно записывать в форме

p=(\gamma - 1)\rho \varepsilon

где γ — показатель аддиабаты, \varepsilon — внутренняя энергия единицы массы вещества.

 
Начальная страница  » 
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Home