Уравнение состояния идеального газа | Физика 10 класс #33 | Инфоурок

0:00 [музыка] уравнение состояния идеального газа состояние газа в целом характеризуется тремя макроскопическими параметрами давлением объёмом и температурой найм меж ми связь а затем посмотрим для чего эта связь нужна мы уже детально рассмотрели поведение идеального газа с точки зрения молекулярно-кинетической теории определили зависимость давления газа от концентрации его молекул и температуры

0:48 на основе этой зависимости можно получить уравнение связывающее все три макроскопических параметра P в и т характеризующие состояние достаточно разряженного данной массы это уравнение называет уравнением состояния идеального газа подставим в уравнение P ра nkt выражение для концентрации молекул газа учитывая формулу N = na умножить на отношение массы вещества к молярной массе концентрация газа N будет равна 1 обм Умно на массу вещества делённую на молярную массу и умножить на число

1:35 Авогадро na после подстановки формулы 2 в выражение 1 получим произведение давления P на объём равно отношению массы вещества к молярной массе умноженному на постоянную больцмана на число Авогадро и на температуру произведение постоянной больцмана к и постоянный Авогадро na называют универсальный молярный газовый постоянный и обозначают буквой R R = 8,31 дж де моль ум Кельвин подставляя в уравнение 3 вместо kn na универсальную газовую постоянную R

2:22 получим уравнение состояние для идеального газа произвольной массы произведение давления на объём равно отношению массы вещества к молярной массе умноженному на универсальную газовую постоянную и на температуру единственная величина в этом уравнении зависящая от рода газа - это его молярная масса из уравнения состояния вытекает связь между давлением объёмом и температурой идеального газа который может находиться в двух любых состояниях если индексом обозначить параметры относящиеся к первому состоянию А индексом 2 параметры относящиеся ко второму состоянию то

3:08 Согласно уравнению 4 для газа данной массы отношение произведения давления на объём к температуре будет равно отношению массы вещества к молярной массе умноженной на универсальную газовую постоянную правые части этих уравнений Одина Следовательно должны быть Следовательно должны быть равны и их левые части P1 X V1 / T1 = P2 на V2 / T2 уравнение состояния в форме 5 называется уравнением Клапейрона и представляет собой одну из форм записи

3:53 уравнения состояния уравнение состояния в форме 4 было впервые получено великим русским учёным Дмитрием Ивановичем менделеевым поэтому его называют уравнением Менделеева Клапейрона Справедлив в молекулярно-кинетической теории также закон Авогадро который можно назвать следствием уравнения состояния идеального газа 1 моль любого газа при нормальных условиях занимает один и тот же объём V нулевое равный 0,224 м на моль или 22,4 дем на моль если в экспериментах мы

4:39 используем смесь невзаимодействующих газов уравнение состояния принимает вид произведение давления на объём равно сумме количества вещества каждого из газов в смеси n123 и так да умножен на универсальную и температуру не только идеальный газ но и любая реальная система газ жидкость твёрдое тело характеризуется своим уравнением состояния но только эти уравнения намного сложнее чем уравнения Менделеева Клапейрона для идеального достаточно разряженного

5:25 газа уравнение состояни необходи зна оно позволит полностью или частично ответить сразу на три группы различных вопросов уравнение состояние позволит определить одну из величин характеризующих состояние например температуру если известны две другие величины это и используют в термометрах второе зная уравнение состояния с в системе различные процессы при определённых внешних условиях например как будет меняться давление газа если увеличивать его объём при неизменной температуре и так

6:13 далее третье наконец зная уравнение состояния вы сможете определить Как меняется состояние системы если она совершает работу или получает теплоту от окружающих тел а