Газовые законы

Парциальное давление газа - давление, оказываемое химически индивидуальным газом, содержащимся в газо­вой смеси, равное давлению, какое бы оказывал этот газ, если бы он был без других примесей при тех же условиях.

Если в объеме находится смесь из К химически не взаимо­действующих газов, то для определения давления смеси Рсм необходи­мо подсчитать сумму

(1.4)

Сравнивая (1.3) и (1.4), можно записать

(1.5.)

Последнее выражение - закон Дальтона: общее давление смеси химически не взаимодействующих газов равно сумме парциальных дав­лений смеси.

Учитывая, что температура пропорциональна средней кинети­ческой энергии молекул газа, можно записать mV_кв/2=сТ, где с - по­стоянная. Тогда уравнение (1.3) для расчета давления газа можно представить в виде P=2ncT/3. Если обозначить k=2c/3, то

Р = nkT, (1.6)

а средняя кинетическая энергия молекул

mV_кв/2 = 3kT/2.

Уравнение (1.6) - уравнение газового состояния, связывающее между собой три основных параметра состояния газа: давление, моле­кулярную концентрацию и температуру. Постоянная k - постоянная Больцмана, ее экспериментальное значение 1,38·10^-23 Дж/К.

Уравнение (1.6) можно записать

(1.7)

где М - молекулярная масса газа; V - объем газа; R - универсальная

газовая постоянная: R=kN =8,31·10³ Дж/(К·моль); N - число Авогад­ро: N =М/m=6,02·10²⁶ кмоль^-1.

Следствия из (1.7):

1. Закон Гей-Люссака - при постоянной массе и неизменном давлении объем газа пропорционален его абсолютной температуре.

2. Закон Шарля - при постоянной массе газа и его объеме давление газа пропорционально его абсолютной температуре.

3. Закон Бойля-Мариотта - при постоянных массе и температуре газа произведение его давления на объем неизменно.

4. Закон Авогадро - при постоянном давлении и температуре газа мо­лекулярная концентрация не зависит от рода газа.

Дата добавления: 2015-07-20