Лекция 2.5: Уравнение состояния идеального газа

Идеальным газом называется такой газ, у которого отсутствуют силы взаимного притяжения и отталкивания между молекулами и пренебрегают размерами молекул. Все реальные газы при высоких температурах и малых давлениях можно практически рассматривать как идеальные газы.

 

Уравнение состояния как для идеальных, как и для реальных газов описываются тремя параметрами по уравнению (1.7).

 

Уравнение состояния идеального газа можно вывести из молекулярно-кинетической теории или из совместного рассмотрения законов Бойля-Мариотта и Гей-Люссака.

 

Это уравнение было выведено в 1834 г. французским физиком Клапейроном и для 1 кг массы газа имеет вид:

 

Р·υ = R·Т ,                                                                                         (2.10)

 

где: R – индивидуальная газовая постоянная и представляет работу 1 кг газа в процессе при постоянном давлении и при изменении температуры на 1 градус, Дж/(кг · К)

Уравнение (2.10) называют термическим уравнением состояния или характеристическим уравнением.

 

Для произвольного количества газа массой m уравнение состояния будет:

 

Р·V = m·R·Т .                                                                                    (2.11)

 

В 1874 г. Д.И. Менделеев основываясь на законе Дальтона (\”В равных объемах разных идеальных газов, находящихся при одинаковых температурах и давлениях, содержится одинаковое количество молекул\”) предложил универсальное уравнение состояния для 1 кг газа, которую называют уравнением Клапейрона-Менделеева:

 

Р·υ = Rμ·Т/μ ,                                                                                    (2.12)

где: μ – молярная (молекулярная) масса газа, (кг/кмоль);

 

Rμ = 8314,20 Дж/кмоль (8,3142 кДж/кмоль) – универсальная газовая постоянная и представляет работу 1 кмоль идеального газа в процессе при постоянном давлении и при изменении температуры на 1 градус.

 

Зная Rμ можно найти газовую постоянную R = Rμ/μ.

 

Для произвольной массы газа уравнение Клапейрона-Менделеева будет иметь вид:

 

Р·V = m·Rμ·Т/μ .                                                                                (2.13)

Читайте также:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *