2. Уравнение состояния идеального газа
Книги / Физическая химия / ЛЕКЦИЯ № 1. Идеальный газ. Уравнение состояния реального газа / 2. Уравнение состояния идеального газа

Изучение эмпирических газовых законов (Р. Бойль, Ж. Гей-Люссак)

постепенно привело к представлению об идеальном газе, поскольку обнаружилось, что давление данной массы любого газа при постоянной температуре обратно пропорционально объему, занимаемому этим газом, и термические коэффициенты давления и объема с высокой точностью совпадают для различных газов, составляя, по современным данным, 1/273 град–1. Придумав способ графического представления состояния газа в координатах «давление – объем», Б. Клапейрон

получил объединенный газовый закон, связывающий все три параметра:

PV = BT ,

где коэффициент В зависит от вида газа и его массы.

Только через сорок лет Д. И. Менделеев

придал этому уравнению более простой вид, записав его не для массы, а для единицы количества вещества, т. е. 1 кмоля.

PV = RT , (1)

где R – универсальная газовая постоянная.

Физический смысл универсальной газовой постоянной. R – работа расширения 1 кмоля идеального газа при нагревании на один градус, если давление не меняется. Для того, чтобы понять физический смысл R , представим себе, что газ находится в сосуде при постоянном давлении, и мы повысим его температуру на ΔT , тогда

PV 1= RT 1, (2)

и

PV 2= RT 2. (3)

Вычитая из (3) уравнение (2), получим

P (V 2 – V 1) = R (T 2 – T 1).

Если правая часть уравнения равна единице, т. е. мы нагрели газ на один градус, тогда

R = P ΔV

Поскольку P = F /S , а ΔV равно площади сосуда S , умноженной на высоту подъема его поршня Δh , имеем

Очевидно, что справа получим выражение для работы, и это подтверждает физический

Очевидно, что справа получим выражение для работы, и это подтверждает физический смысл газовой постоянной.

Смотрите также

Скандий (Scandium), Sc
Скандий - химический элемент III группы периодической системы Менделеева: атомный номер 21, атомная масса 44,9559; лёгкий металл с характерным жёлтым отливом, который появляется при контакте металла с ...

Серебро (Argentum), Ag
Серебро - химический элемент I группы периодической системы Менделеева, атомный номер 47, атомная масса 107,868; металл белого цвета, пластичный, хорошо полируется. В природе находится в виде смеси дв ...

Теория МОХ
Тема: Расчёты по методу МО ЛКАО. Простой метод Хюккеля для -систем. Углеводороды с сопряжёнными связями. Цель занятия:     Ознакомление с простейшим вариантом метода МО ЛКАО. ...