ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные газовые законы из "Учебник физической химии" В графической форме уравнение (4) представляется прямыми, показанными на рис. 2. Эти прямые могут быть названы изобарами идеального газа, так как каждая из них относится к постоянному давлению бар означает давление). [c.26] Соотношение, связывающее все эти три величины — давление, объем и температуру р, v и Г), — называется уравнением состояния. Для идеального газа такое уравнение может быть выведено путем объединения рассмотренных нами двух законов с учетом того, что в условиях одинаковой температуры и одинакового давления равные числа ммолей любых газов занимают одинаковые объемы, что является одним из выражений закона Аво-гадро. [c.26] Так как и начальные и конечные условия были взяты совершенно произвольно, то выведенное соотношение верно для любого случая, т. е. [c.27] Постоянная г зависит от количества газа и прямо пропорциональна ему. [c.27] Зная объем одного моля газа, его давление и температуру, нетрудно вычислить R. Числовое значение R зависит от того, в каких единицах выражены объем и давление. Объем выражают обычно в литрах, в миллилитрах или в кубических метрах. Давление — в атмосферах, в килограммах на 1 или на I см , в динах на 1 см или в миллиметрах ртутного столба. Допустим, что газ находится под давлением 1 атм, при температуре 0° С (273,16°-по абсолютной шкале). Объем, занимаемый при этих условиях одним молем газа, равен 22,414 л. [c.28] В практических расчетах необходимо учитывать, в каких, единицах измерения даны давление и объем, чтобы применить соответствующее значение газовой постоянной R. [c.29] Из приведенных значений величины Я ясно, что она имеет размерность энергии или работы, деленной на градусы температуры, и относится к одному молю. [c.29] Пусть газ находится в цилиндре с поршнем, площадь которого равна 5 (рис. 3). Допустим, что при движении поршень скользит, не испытывая трения. Давление газа (т. е. сила, действующая на единицу площади поршня) равно р, а сила давления, действующая на весь поршень, равна рЗ. Эта сила уравновешивается гирей весом Р, поставленной на поршень. [c.29] Следовательно, Р = р5. При повышении температуры газ расширяется, поднимая поршень на высоту h, причем объем, занимаемый газом, увеличивается. [c.29] Если газ находится под постоянным давлением, то с повышением температуры увеличивается его объем. Следовательно, в данном случае в уравнении Менделеева будут изменяться только значения температуры и объема, а давление, по условию, будет постоянным. [c.30] Следовательно, газовая постоянная R равна работе расширения, производимой одним молем идеального газа в результате нагревания на 1° при постоянном давлении. [c.30] Теперь становится вполне понятным, почему при вычислении значения газовой постоянной Я получились величины, имеющие размерность работы или энергии, деленной на градусы. [c.30] Применяя для расчетов уравнение Менделеева, необходимо газовую постоянную выражать в соответствии с теми единицами, в которых даны объем и давление. [c.31] Очень часто приходится приводить объем газа к нормальным условиям, т. е. вычислять объем данного количества газа при давлении 760 мм рт. ст. и температуре 0° С. [c.31] Рассмотрим решение следующих примеров. [c.31] Пример 2. Пользуясь уравнением Менделеева, определить вес кислорода, занимающего объем 8 л при 15° С и давлении 1.5 атм. [c.31] Решение Молекулярный вес кислорода Ог = 32 Г == 273 -Ь 15 = = 288° К. [c.31] Вернуться к основной статье