Свойства газов: уравнение состояния идеального газа

Билет №12. Свойства газов: уравнение состояния идеального газа,
изопроцессы в газах, реальные газы, уравнение Ван-дер-Ваальса, средняя
длина свободного пробега.





Свойства газов:
Газы способны неограниченно расширяться и занимать любой предоставленный им объем;
Смесь газов оказывает на стенки сосуда давление, равное сумме давлений каждого из газов,
взятых в отдельности;
При постоянной температуре давление данной массы газа обратно пропорционально его
объему (закон Бойля-Мариотта);
При постоянном объеме данной массы газа линейно зависит от температуры (закон Шарля);
При постоянном давлении объем данной массы газа линейно зависит от температуры (закон
Гей-Люссака);
Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева — Клапейрона) зависимость между давлением, объёмом и абсолютной температурой идеального газа.
p=nkT; n=N/V; N=m/M*Na, R=Nak =>
Изопроцессы — термодинамические процессы, во время которых количество вещества и ещё
одна из физических величин — параметров состояния: давление, объём или температура —
остаются неизменными. Так, неизменному давлению соответствует изобарный процесс,
объёму — изохорный, температуре — изотермический
Изобарный процесс — процесс изменения состояния термодинамической системы при
постоянном давлении (Р=const).
Закон Гей-Люссака: При постоянном давлении газ, отношение объёма газа к его
абсолютной температуре остаётся постоянным.
Линия, изображающая изобарный процесс на диаграмме, называется изобарой.
Изохорный процесс — процесс изменения состояния термодинамической системы при
постоянном объёме (V=const).
Закон Шарля: при постоянном объёме, давление прямо пропорционально температуре:
Линия, изображающая изохорный процесс на диаграмме, называется изохорой.
Изотермический процесс — процесс изменения состояния термодинамической системы при
постоянной температуре (T=const).
Изотермический процесс описывается законом Бойля — Мариотта:
При постоянной температуре, произведение объёма газа на его давление остаётся
постоянным.
Линия, изображающая изотермический процесс на диаграмме, называется изотермой.
Реальные газы – газы, свойства которых зависят от взаимодействия молекул.
Уравнение состояния газа Ван-дер-Ваальса — уравнение, связывающее
основные термодинамические величины в модели газа Ван-дер-Ваальса.
Связь между давлением, объёмом и температурой. Для одного моля газа Ван-дер-Ваальса
оно имеет вид:
Поправки:
1) Необходимо учитывать притяжение молекул при сближении молекул на расстояние
сравнимых с размером одной молекулы.
2) Необходимо учитывать, что объем газа не может стать равным 0.
Средняя длина свободного пробега - это длина пути пройденного его между двумя
столкновениями (последовательными)