Презентация на тему Молекулярная физика и основы термодинамики Основные газовые законы.

Основные газовые законы
Закон Бойля-Мариотта: P⋅V=const при t0=const
Закон Шарля: P/T=const при V=const
Закон Гей-Люссака: V/T=const при P=const
Закон Авогадро: одинаковые количества газов при одинаковых температуре и давлении занимают одинаковый объём

Основные газовые законы
Законы Шарля и Гей-Люссака имеют такой простой вид если температура измеряется по абсолютной шкале
Первоначально эти законы были сформулированы для температуры, измеренной в некоторой практической шкале. В этом случае они имеют более сложный вид:
P=P0[1+α⋅(t-t0)]
V=V0[1+β⋅(t-t0)]
при чём коэффициенты α и β оказались равными и не зависящими от рода газа

Основные газовые законы
Процессы, описываемые уравнениями
1-3 называются изопроцессами:
Изотермическим
Изохорным
Изобарным

Изотермический процесс

Изотермический процесс

Изохорный процесс

Изохорный процесс

Изобарный процесс

Изобарный процесс

Основные газовые законы
Если измерять температуру по шкале Цельсия, то оказывается, что точка пересечения изохорного и изобарного процессов с осью температур имеет координату t=-373,15 0С. Это значит, что α=β=1/273,15 1/0С

Основные газовые законы
Если ввести новую шкалу температур, такую, что Т=t+273,15, то уравнения примут более простой вид:
P/T=const
V/T=const
Определённая таким образом температура называется абсолютной температурой

Основные газовые законы
Рассмотрим переход из состояния 1 в 2 через а на графике P-V:
Для 1→а: P1/T1=const=Pa/Ta=Pa/T2 (*)
Для а→2: Pa⋅Va=Pa⋅V1=P2⋅V2 → Pa=P2⋅V2/V1
Исключив Ра из (*), получим: P1/T1=(P2⋅V2)/(T2⋅V1) или:
P⋅V/T=const
т.о. мы пришли к уравнению состояния идеального газа

Основные газовые законы
Из закона Авогадро следует, что величина соотношения (P⋅V)/T не зависит от вида газа, значит мы можем записать, что для одного моля любого газа (P⋅V)/T=R, где R – универсальная газовая постоянная, называемая постоянной Авогадро
R=8,31 Дж/(град⋅моль)
Из закона Дальтона следует, что при постоянных V и Т, Р является линейной функцией количества вещества ν