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

Торий (Thorium), Th
Впервые торий выделен Й. Берцелиусом в 1828 году из минерала, позже получившего название торит (содержит сульфат тория). Торий был назван его первооткрывателем по имени бога грома Тора в скандинавской ...

Приложение 9
Для контроля знаний по теме “Подгруппа углерода” можно привести несколько примеров в виде тестов. Карточка 1. 1. Электронная конфигурация атома углерода в свободном состоянии: а) 1s2 2s2 2p ...

Депомеризация.
         При наличии  в  растворе  газообразного  кислорода   и   не   возможностью протекания    процесса    коррозии    с   водородной   деполяризацией основную роль деполяризатора  исполняет  кис ...