Зерттеудің статистикалық және термодинамикалық әдістері
Менделеев-Клапейрон теңдеу
жүктеу/скачать 0,97 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Клапейрон теңдеуі
- Больцман тұрақтысы
- Лошмидт саны
| Менделеев-Клапейрон теңдеу
Жоғарыда көрсетілгендей, қандай да бір массалы газдың күйі үш термодинамикалық параметрлер: қысым р, көлем V және температура Т арқылы анықталады. Бұл параметрлер арасында белгілі бір байланыс болады, оны күй теңдеуі деп атаймыз, оның жалпы түрі: Мұндағы әр бір айнымалы қалған екеуінің функциясы болып табылады. Француз физигі және инженері Б.Клапейрон (1799-1864), Бойль-Мариотт және Гей-Люссак заңдарын біріктіріп, идеал газ күйінің теңдеуін қорытып шығарды. Қандай да бір массалы газдың көлемі , қысымы , температурасы болсын. Газдың осы массасы кез-келген басқа күйде параметрлері арқылы сипатталады. Бойль-Мариотт (1) және Гей-Люссак (5) заңдарына сәйкес: (4) (5). (4) және (5) теңдеулерінен -ді алып тастасақ, алатынымыз Газдың берілген массасы үшін шамасы тұрақты болады, яғни (6) (6) өрнегі Клапейрон теңдеуі болып табылады, мұндағы В- газ тұрақтысы, ол әр газ үшін әр түрлі мәнге ие. Орыс ғалымы Д.И.Менделеев (1834-1907) молярлық көлемді қолдана отырып, (1.3) теңдеуді бір молге тең деп алып, Клапейрон теңдеуін Авогадро заңымен біріктірді. Авогадро заңына сәйкес, р және Т бірдей болған кезде, барлық газдардың молі бірдей молярлы көлемге тең, сондықтан, В тұрақтысы барлық газдар үшін тұрақты болады. Барлық газдар үшін жалпы болып табылатын бұл тұрақты R деп белгіленеді және молярлы газ тұрақтысы деп аталады. (7) тек идеал газ үшін жарамды, және идеал газ күйінің теңдеуі немесе Менделеев-Клапейрон теңдеуі деп аталады. Молярлы газ тұрақтысының мәнін газ молі қалыпты жағдайда деп есептеп, (7) формула бойынша анықтаймыз. Егер берілген қысым мен температурада бір моль газ молярлы көлемге ие болса, онда осы шарттарда газдың m массасы көлемді алады, мұндағы М- молярлық масса (заттың бір молінің массасы). Газдың m массасы үшін Менделеев-Клапейрон теңдеуі , (8) мұндағы - зат мөлшері. Көбіне идеал газ күйі теңдеуінің Больцман тұрақтысы енгізілген басқа түрі қолданылады: Осыдан, (1.4) күй теңдеуін келесі түрде жазуға болады: , мұндағы - молекулалар концентрациясы. Осылайша, (9) теңдеуінен шығатыны, берілген температурадағы идеал газдың қысымы оның молекулалар шоғырына (немесе газ тығыздығына) тура пропорционал. Температура мен қысым бірдей болғанда барлық газдардың бірлік көлемінде молекулалар саны бірдей болады. Қалыпты жағдайда, -гі молекулалар саны Лошмидт саны деп аталады: жүктеу/скачать 0,97 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|