2. Идеальным газом называется газ, молекулы
которого не взаимодействуют друг с другом на
расстоянии и имеют исчезающие малые
собственные размеры. У реальных газов молекулы
испытывают силы межмолекулярного
взаимодействия.
3. При взаимных столкновениях и соударениях со
стенками сосуда молекулы газа ведут себя как
абсолютно упругие шары с диаметром (эффективный
диаметр молекулы), зависящим от химической природы
газа.
Водород, гелий, кислород, азот считаются идеальными
при плотностях, соответствующих нормальным
условиям.
4. Используя зависимость давления идеального газа от его
температуры и концентрации молекул p=NkT, можно найти
связь между основными макроскопическими параметрами
газа — объемом V, его давлением p и температурой T.
5. Концентрация молекул газа равна N=N/V, где N — число
молекул газа в сосуде объемом V. Число N можно
выразить как произведение количества вещества n на
постоянную авогадро Na: N=n*Na.
Из выражений получаем
p=nNa/V kT
6. Произведение постоянной Авогадро Na на постоянную
Больцмана k называется молярной газовой постоянной R.
Молярная газовая постоянная равна
R = 6,022*1023
моль-1
* 1,38*10-23
Дж/K = 8,31 Дж/(моль*К)
Используя молярную газовую постоянную, выражение
преобразуем в уравнение pV=nRT.
7. n = m/M
Где количество вещества n можно найти зная массу вещества - m, и
его молярную массу - M.
PV = nRT
Получаем уравнение состояния идеального газа:
8. Связь с другими законами состояния идеального газа
В случае постоянной массы газа уравнение можно записать в виде:
PV/T=nR
PV/T=const
Последнее уравнение называют объединенным газовым законом. Из него
следуют другие законы:
1. T=const pV=const Закон Бойля-Мариотта
2. P=const V/T=const Закон Гей-Люссака
3. V=const p/T=const Закон Шарля (второй закон Гей-Люссака)
10. Для исследования связи между
объемом, давлением и
температурой газа можно
использовать герметичный сосуд,
объем которого может изменяться.
Внешний вид такого прибора —
сильфона — представлен на
рисунке 7.
