Уравнение Клайпейрона-Менделеева.

Применим соотношения объединенного газового закона к молю газа:

Произведение N_А × К - величина всегда постоянная, обозначается R и называется универсальной или малярной газовой постоянной.

Значение этой малярной постоянной найдем, применив это соотношение для нормальных условий:

Введем в объединенный газовый закон молярную постоянную:

n – число молей ;

N – число всех молекул;

N_А – число молекул в моле.

- уравнение Клайперона-Менделеева

m – масса газа; m – масса одного моля.

Изохорический процесс.

Процессы в газе, которые протекают при постоянной массе и одном из параметров, называются изопроцессами. Процесс в газе, который протекает при постоянной массе и неизменным объеме называется изохорическим.

- закон Шарля

При постоянной массе и неизменном объеме давление газа прямо пропорционально его абсолютной температуре.

 

Изобарический процесс.

Процесс в газе, который протекает при постоянной массе и неизменным давлении называют изобарическим.

- закон Гей-Люссака

При постоянной массе и неизменным давлении объем газа прямо пропорционален его абсолютной температуре.

 

Изотермический процесс.

Процесс в газе который протекает при постоянной массе и неизменной температуре называют изотермическим.

При постоянной массе и неизменной температуре произведение давления газа на объем есть величина постоянная или при постоянной массе и неизменной температуре давление обратно пропорционально объему.

Это закон Бойля-Мариотта.

 

ЗАДАЧИ К БЛОКУ 3

1. Сосуд, содержащий газ под давлением 0, 14 МПА, соединили с пустым сосудом, вместимостью 8 литров. После этого в сосудах установилось давление 0, 10 МПА. Считая процесс изотермическим, определить вместимость первого сосуда.

При решении этой задачи следует обратить внимание на то, что газ не перекачали, ему предоставили дополнительный новый объем, поэтому V₂=V₁+8.

 

Дано:

Р₁ = 0, 14 МПА

Р₂ = 0, 10 МПА

V₂ = (V₁+8) (м)

Т = const

–––––––––––––

V₁ –?

Решение:

Воспользуемся соотношением закона Бойля-Мариотта:

. Сократим левую часть пропорции: .

Произведение крайних членов пропорции равно произведению средних, поэтому 1, 4 V₁ = V₁+8. Решим полученное уравнение относительно V₁.

1, 4 V₁ – V₁ = 8

Замечание: т. к. задача решается пропорцией, объем в литрах можно не переводить в м³ и МПА в ПА.

0, 4 V₁ = 8 V₁ = 20 л

Ответ: 20 л.

 

2. При каком давлении один моль идеального газа имеет температуру 177°С? Объем газа 1 л.

Дано:

t = 177°C,

V = 1 × 10^{-3 м3}

___________

p –?
Решение:

или

Ответ: 37 ат

3. Рассчитайте плотность кислорода при температуре 12°С и давлении 10⁵ПА.

Дано:

t = 12°C

Р = 10⁵ ПА

_________________

r –?

R = 8, 31 Дж/моль× К

m = 32× 10^-3 кг/моль

Решение:

Рассуждаем так: плотность газа равна: далее и масса и объем входит в уравнение Клайперона-Менделеева

Разделим обе части на V: Откуда:

Чтобы разделить на дробь, надо разделить на числитель и умножить на знаменатель.

Откуда:

Подставим числовые данные:

Ответ: 1, 35 кг/м³

4. Некоторое количество идеального газа участвует в круговом процессе (цикле 1-2-3-1), изображенном на графике зависимости объема от температуры. Изобразите этот процесс на графике зависимости давления от объема и графике зависимости давления от температуры.

Решение:

Вначале проанализируем изображенный график:

Очевидно, 1-2 – это изобарический процесс;

2-3 – изохорический; 3-1 – изотермический.

На графике зависимости давления от объема:

1-2 – изобарический процесс;

2-3 – изохорический;

3-1 – изотермический

 

На графике зависимости давления от температуры:

1-2 – изобарический процесс;

2-3 – изохорический;

3-1 – изотермический.

 

 

 

БЛОК 4

Начало термодинамики

1. Внутренняя энергия идеального газа.

2. Работа газа при изменении его объема.

3. Способы изменения внутренней энергии тела.

4. Закон сохранения энергии. Первое начало термодинамики и его применение к изопроцессам.

5. Адиабатный процесс.

6. Понятие о втором начале термодинамики. КПД тепловых двигателей. Роль тепловых двигателей в народном хозяйстве.

Л.С. Жданов §5.9.-5.10.; 6.1.-6.4.; 6.7.-6.12.; № 4.1.-4.6.; 4.13.; 4.14.; 4.16.-4.19., стр. 34, 35, 38 / Г.Я. Мякишев §23-30 / В.В. Жилко §41-43

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. БИЛЕТ 18.Волновое движение. Плоская гармоническая волна. Длина волны, волновое число. Фазовая скорость. Уравнение волны. Одномерное волновое уравнение.
2. Гармоническое колебание, его уравнение и график.
3. Геометрическая структура эл. цепи. Топологический граф. Уравнение Кирхгофа.
4. Дифференциальное уравнение равновесия жидкости.
5. Идеальный газ. Основное уравнение молекулярной кинетической теории.
6. Каноническое уравнение прямой
7. Кинематическое описание движения жидкости. Уравнение движения и равновесия жидкости. Идеальная жидкость.
8. Основное уравнение массопередачи
9. РЕАЛЬНЫЕ ГАЗЫ. УРАВНЕНИЕ ВАН-ДЕР-ВААЛЬСА.
10. Спецификация переменных в уравнение регрессии. Ошибки спецификации.
11. Универсальное уравнение состояния идеального газа.
12. Уравнение Бернулли для идеальной жидкости