МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА. ГАЗОВЫЕ ЗАКОНЫ

Основные понятия, законы и формулы

1.1. Количество вещества – число структурных элементов (молекул, атомов, ионов и т.п.), содержащихся в теле или системе. Количество вещества выражается в молях. Моль равен количеству вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько содержится атомов в нуклиде массой 0,0012 кг.

Количество вещества однородного газа:

или ,

где – число молекул газа в данном объеме; – постоянная Авогадро (число молекул в одном моле), ; – масса газа; – молярная масса.

Если система представляет смесь нескольких газов, то количество вещества системы:

или

,

где , , , – соответственно количество вещества, число молекул, масса, молярная масса – ой компоненты системы ().

1.2. Молярная масса смеси газов:

,

где – масса – го компонента смеси; – количество вещества -го компонента, – число компонентов смеси.

1.3. Массовая доля – го компонента смеси газа (в долях единицы или процентах):

,

где – масса смеси; – масса – го компонента.

1.4. Концентрация молекул:

,

где – число молекул, содержащихся в объеме системы; – объем одного моля (); – плотность вещества.

Формула справедлива не только для газов, но и для любого агрегатного состояния вещества.

1.5. Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева - Клапейрона):

или ,

где – масса газа; – молярная масса газа; – молярная (универсальная) газовая постоянная; – термодинамическая температура; – количество вещества.

1.6. Опытные газовые законы, являющиеся частными случаями уравнения Менделеева-Клапейрона для изопроцессов:

· закон Бойля-Мариотта (изотермический процесс, , ):

или для двух состояний газа

;

· закон Гей-Люссака (изобарический процесс, , ):

или для двух состояний

;

· закон Шарля (изохорический процесс, , ):

или для двух состояний

.

1.7. Зависимость давления от концентрации молекул и температуры:

,

где – постоянная Больцмана; – концентрация молекул; – термодинамическая температура.

1.8. Закон Дальтона – давление смеси идеальных газов равно сумме парциальных давлений входящих в неё газов:

,

где – парциальное давление – го компонента смеси; – число компонентов смеси.

Парциальное давление – давление, которое оказал бы компонент смеси, если бы он один занимал объем, равный объему смеси при той же температуре.

1.9. Барометрическая формула, выражающая убывание давления газа с высокой над поверхностью Земли:

,

где – давление на высоте ; – давление на высоте ; – абсолютная температура; – ускорение свободного падения.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: