Тема 2. Газовые законы

Кинетика реакций в потоке в принципе подчиняется тем же законам, что н в статических условиях (в замкнутом объеме), но время реакции заменяется на время контактирования. Кроме того, вводится поправка на изменение объема газовой смеси при изменении числа молей в ходе реакции, так как в статических [c.252]

Осмотическое давление и давление газа описываются одними и теми же формулами. Аналогия в поведении молекул вещества в газообразном и растворенном состояниях до конца не объяснена. Рассмотрите возможные причины наблюдающейся аналогии. Докажите закономерность или, наоборот, случайность этой аналогии. Сформулируйте известные Вам газовые законы применительно к осмотическому давлению. [c.183]

Идеальным условились считать газ, молекулы которого не имеют собственного объема и между ними нет никакого взаимодействия. Поскольку у реальных газов это не так, газовые законы, в том числе и уравнение состояния, для реальных газов не выполняются. Однако в условиях значительной разреженности газов, когда собственный объем молекул ничтожно мал по сравнению с объемом, занимаемым всем газом, уравнение состояния идеальных газов может с известным приближением применяться. Реально такое применение возможно при малых давлениях (не больше 100 кПа) и высоких температурах (выше критической температуры данного вещества). Тем не менее, поскольку свойства реальных газов отклоняются от свойств идеальных газов вполне закономерно, оказалось возможным ввести в уравнение состояния соответствующие поправки и приблизить его, таким образом, к реальным условиям. Так были получены уравнения состояния реальных газов (см. 111.12). [c.13]

Механизм и кинетика кристаллизации из газовой фазы принципиально не отличаются от таковых при кристаллизации из растворов или расплавов. Зарождение и рост кристаллов в газе происходит по тем же законам, что и в жидкости (см. выше). Как и в любом случае кристаллизации, для конденсации газа в твердую фазу он должен быть пересыщенным. [c.263]

В течение долгого времени считалось, что известные газовые законы Р. Бойля, Э. Мариотта, Ж. Гей-Люссака и Ж. Шарля справедливы для всех реально существующих газов. Однако впоследствии было установлено, что реальные газы даже при невысоких давлениях не совсем точно следуют газовым законам, причем расхождение тем меньше, чем меньше плотность газа (меньше давление, выше температура), т. е. чем меньше силы межмолекулярного взаимодействия. [c.8]

Основным газовым законам точно подчиняются только так называемые идеальные газы. В воображаемом идеальном газе молекулы представляют собой точки (т. е. не имеют объема) и не оказывают никакого воздействия друг на друга. Поведение реальных газов несколько отличается от поведения идеальных газов, и тем сильнее, чем ниже температура и чем больше давление. Поэтому в случае больших давлений или низких температур расчеты, основанные на газовых законах, являются лишь приближенными. [c.14]

Используемое в термодинамике представление об обратимости процессов является такой же идеализацией, как и представление молекулярно-кинетической теории об идеальном газе. Ни один реальный газ на самом деле не подчиняется объединенному газовому закону РУ= КТ, но тем не менее модель идеального газа позволяет дать правильное объяснение основных свойств любых газов. Впрочем, как отмечалось в гл. 9, отклонения свойств реальных газов от предсказываемых для идеального газа также дают много полезных сведений о природе газового состояния. [c.314]

Смеси идеальных газов подчиняются тем же законам, что и простые газы. Кроме того, для них справедлив закон Дальтона, устанавливающий, что давление газовой смеси равно сумме парциальных давлений ее компонентов, т. е. [c.33]

По мере того как возрастала точность измерений и расширялся диапазон изменяемых параметров - температуры и, особенно, давления - становилось все более ясно, что газовые законы носят приближенный характер и соблюдаются тем лучше, чем выше температура и ниже давление. [c.75]

Типичной является следующая методика. Образец подсоединяют к установке и высушивают в вакууме, затем адсорбционную ампулу изолируют от бюретки с помощью соответствующего крана. В бюретку вводят приблизительно 30 см гелия. Объем введенного газа рассчитывают по изменению давления в соответствии с газовыми законами. Затем ампулу с образцом термостатируют при низкой температуре и впускают в нее гелий. После установления теплового равновесия определяют давление и рассчитывают объем гелия (при стандартных температуре и давлении), оставшегося в бюретке. Объем гелия, находящегося в ампуле с образцом, представляет собой разность между полным количеством гелия и тем, что осталось в бюретке. В расчетах удобно использовать коэффициент, учитывающий объем адсорбционной ампулы [c.321]

Это уравнение является следствием приложения к растворам идеальных газовых законов. К реальным растворам это уравнение неприложимо, для них между р. и с существует более сложная зависимость. Вид функциональной зависимости Для реальных растворов остается тем же, если вместо концентрации воспользоваться новым аргументом а [c.30]

Чтобы определить место диффузии в цеолитах среди других диффузионных явлений, рассмотрим процессы, происходящие в неподвижном слое таблеток или цилиндриков цеолита. Диффузия в объеме между таблетками должна подчиняться тем же законам, что и в газовой фазе. Диффузия вещества А в веществе В наиболее точно описывается следующим корреляционным уравнением [3] [c.462]

При малых числах М 1 или при М = О воздух и вода ведут себя одинаково, подчиняются одним и тем же законам классической гидродинамики. Этот случай представляет наибольший интерес для технологических процессов, так как здесь обычно встречаются скорости потоков, много меньшие скоростей звука. Можно утверждать, что любые газовые потоки и любые потоки жидких сред (кислоты, щелочи и др.) будут описываться законами классической гидродинамики. При М 1 имеют место законы сверхзвуковой газовой динамики, которые коренным образом отличаются от законов классической гидродинамики. [c.15]

Следует, однако, иметь в виду, что закон Вант-Гоффа верен лишь для разбавленных (слабых) растворов. Если брать концентрированные растворы, то наблюдаются отступления, и тем большие, чем более концентрирован раствор. Например, для 2,2-молярного раствора сахара вычислено осмотическое давление 49,28 атм,а на опыте найдено 133,74 атм. Но известно, что и газовые законы тоже верны лишь для слабых концентраций. С повышением концентраций и у газов наблюдаются ббльшие или меньшие отклонения от законов Бойля-Мариотта и др. Следовательно, аналогия между газами и растворенными веществами указанным обстоятельством в принципе не нарушается. [c.136]

Идя таким путем, Бойль экспериментально обнаружил упомянутый выше газовый закон, названный его именем. С этой целью Бойль изолировал определенную порцию воздуха от всех внешних воздействий и поставил воздух в такие условия, при которых подвергаются изменению только два его свойства — объем и давление. Достигалось это тем, что воздух был заключен в трубку, где он и подвергался сжатию и расширению. В результате были установлены различные значения давления воздуха при различной его плотности, т. е. в различных объемах. Все это было делом эксперимента. [c.41]

Номограмма на рис. 8 построена на основе закона Бернулли. по формуле (30) для расширения газа при истечении его через короткий насадок из большого сосуда, в котором газ неподвижен. В действительных условиях работы вращающихся печей расширение природного газа до давления, равного давлению в окружающей среде, происходит постепенно в длинном газовом канале горелки, где он и охлаждается по тем же законам, что и при истечении, если пренебречь трением в канале [c.44]

Расширение реальных газов. Идеальные газы подчиняются основным газовым законам (Бойля-Мариотта, Гей-Люссака, Авогадро и Джоуля). Реальные газы этим законам в точности не подчиняются наблюдаются отклонения, которые тем больше, чем ниже температура и выше давление, под которым находится газ. [c.171]

Осмотические явления, наблюдаемые в организмах, обусловливаются теми же причинами, какие действуют в рассмотренных нами осмотических моделях. Осмотическое давление в клетках подчиняется всем основным газовым законам. Однако в явления осмоса вносят значительные коррективы сама структура живых образований и процессы жизнедеятельности, непрерывно протекающие в живых организмах. [c.131]

Рассмотренные выше газовые законы выведены для идеальных газов (молекулы — идеально упругие шары силы сцепления между ними отсутствуют собственным объемом они не обладают). Реальные газы, разумеется, лишены этих идеальных качеств, причем, чем ниже температура и чем выше давление, тем сильнее они отходят от идеала . Ван-дер-Ваальс (1878) вывел уравнение состояния реальных газов [c.290]

На практике всегда наблюдаются отклонения от идеального состояния, которые тем более велики, чем больше плотность газа, т. е. реальные газы отклоняются от газовых законов тем значительнее, чем ниже температура и выше давление. [c.12]

На практике всегда наблюдаются отклонения от идеального состояния, которые тем более велики, чем больше плотность газа, т. е. чем ближе друг к другу его частицы и чем сильнее взаимодействие между ними. Следовательно, реальные газы отклоняются от газовых законов тем значительнее, чем, ниже температура и чем выше давление. [c.13]

Опыт начинался с момента открывания крана и впуска нагретых паров гексафторида в сосуд для разложения. Количество гексафторида, перешедшего в реакционный сосуд, определяли на основании газовых законов. В конце опыта печь с реакционного сосуда снимали и гексафторид охлаждали в жидком азоте за 1 мин до температуры 100° и за 2 мин до комнатной температуры. Таким образом, ошибка, обусловленная разложением в течение периода охлаждения, была мала. После закалки реакционный сосуд нагревали до комнатной температуры и взвешивали для определения исходного количества гексафторида. Затем сосуд откачивали при 25° для удаления гексафторида и фтора, образовавшихся в результате разложения, и вновь взвешивали для определения количества тетрафторида плутония. Парциальное давление гексафторида плутония рассчитывали по весовым данным, используя законы идеальных газов. Для нескольких последовательных опытов пользовались одним и тем же реакционным сосудом. Следовательно, данный опыт начинали в сосуде, [c.127]

Таким образом, образование микроячеек в макроструктуре пенопласта мы объясняем тем, что на определенном этапе вспенивания (зона III) создаются условия для образования новой порции газовых пузырьков, которые, расширяясь по тем же законам, что и первоначальные пузырьки, образованные в точке А, достигают за оставшееся время вспенивания (около 30 с) размеров до 0,006 мм. Отсутствие в материале ячеек размером 0,07—0,25 мм объясняется, таким образом, тем, что на участке АВ (зона II) нет условий для образования новых пузырьков. [c.177]

Если пар не находится в состоянии насыщения, то к нему, как и к любому газу, можно применять законы, выведенные для идеальных газов, с тем большим правом, чем меньше его плотность. В частности, для паров веществ, приведенных в табл. 1-2, поскольку при нормальных условиях давления этих паров невелики, газовые законы остаются справедливыми до самого момента насыщения. [c.20]

Взаимосвязи между параметрами состояния идеального газа (давлением, температурой, объемом, массой) описываются законами для идеальных газов (гл. I, 8). Поведение реальных газов сходно с поведением идеального газа лишь при очень низких давлениях, приближающихся к нулю, и отклонения в поведении реальных газов от газовых законов увеличиваются с ростом давления и падением температуры. Это объясняется тем, что в этих законах не учитывается способность молекул к взаимодействию между собой, а также то, что они обладают определенными размерами. Нарушения законов становятся особенно заметными при сближении молекул в результате повышения давления газа и при замедлении их теплового движения с понижением температуры. [c.102]

Творческая энергия Менделеева была поистине неиссякаема. Продолжая работать над Основами химии и постоянно возвращаясь к тем проблемам, которые ставились перед наукой периодическим законом, Менделеев вовлекал в круг своих интересов всё новые и новые задачи. Решение их каждый раз подымало науку на новую высоту. Все темы, затрагиваемые Менделеевым, имели большое принципиальное значение. И не случайно в центре вни.мания учёного в течение ряда лет стало изучение газовых законов. [c.38]

Аналогичным образом и в соответствии с теми же законами оптические свойства жидких сред (растворов, расплавов и других жидкостей) зависят от инфракрасных спектров компонентов, входящих в их состав, от концентраций, температур, толщины слоев. При этом оптическая плотность О жидких сред на один, а иногда и на два порядка выше, чем газовых сред. [c.152]

После продолжительных дискуссий авторы решили поступить с единицами системы СИ следующим образом. Существует традиционная привязанность к калории как единице тепла, и пройдет еще немало времени, пока она исчезнет из научной литературы. Тем не менее ясная логика системы СИ, легкость пользования ее единицами и обеспечиваемая ими очевидность взаимосвязи между теплотой, работой и энергией-все это говорит в пользу перехода к единицам, которые будут стандартными для следующего поколения химиков. Единицы системы СИ и их обоснование даются в приложении 1. Калория упоминается в этой книге постольку, поскольку каждый ученый должен знать, что она собой представляет, но все расчеты проводятся в джоулях. Термодинамические таблицы в приложении 3 и в других разделах книги составлены в джоулях. В то же время авторам не хочется быть чрезмерно педантичными и выплеснуть вместе с водой и ребенка . Поэтому стандартная атмосфера (101 325 паскалей) рассматривается как удобная производная единица в расчетах, связанных с газовыми законами, а элементарный заряд электрона (0,16022 аттокуло-на)-как удобная единица для выражения заряда ионов. Внимательный читатель обнаружит, кроме того, в тексте и ангстремы, за которые мы не собираемся приносить извинения. Нашей задачей является воспитание грамотных ученых и эрудированных людей, которые смогут читать, понимать и использовать как старую, так и новую научную литературу. [c.11]

Уравнения, описывающие различные газовые законы, представляют собой строгие математические выражения. Измерения объема, давления и температуры, более точные, чем проводились Бойлем и Гей-Люссаком, показывают, что газы лишь приближенно подчиняются этим уравнениям. Свойства газов значительно отклоняютск от так называемых идеальных свойств, когда газы находятся под высоким давлением или при температурах, близких к температурам кипения соответствующих жидкостей. Таким образом, газовые законы, вернее законы состояния идеального газа, достаточно точно описывают поведение реальных газов только при низких давлениях и при температурах, далеких от температуры кипения рассматриваемого вещества. В разд. 3-8 мы вновь обратимся к проблеме уточнения простого закона состояния идеального газа, с тем чтобы он мог правильнее учитывать свойства реальных, неидеальных газов. [c.132]

Помещенные ниже вопросы были подготовлены д-ром Джейн Реймонд из Калифорнийского технологического института для использования на двухступенчатых экзаменах в Лос-анджелесском отделении Американского химического общества, проводимых там в порядке ежегодных олимпиад для местных старшеклассников. Экзамены предусматривают охват всех аспектов общей химии. Обычно они проводятся в две стадии первая включает те темы общей химии, которые должны входить во все начальные курсы, например периодичность, газовые законы, равновесие во второй — учащиеся имеют дело с более сложным материалом, например с органической химией, элементами теории кристаллического поля, биохимией, термодинамикой. [c.582]

Оптические свойства. Оптические свойства аэрозолей подчиняются в общем тем же законам, что и оптические свойства лиозолей. Следует, однако, помнить, что вследствие большой разницы в плотностях, а значит, и в показателях преломления дисперсной и газовой фаз оптические свойства аэрозолей и прежде всего светорассеяние проявляются весьма ярко. Благодаря большой способности рассеивать свет аэрозоли широко применяются для создания дымовых завес. Из всех дымов наибольшей способностью рассеивать и отражать свет обладает дым Р2О5 его маскирующая способность обычно принимается за единицу. [c.342]

Первым и наиболее универсальным из этих факторов является молекулярная диффузия, вызываюш,ая размывание любого концентрационного профиля, например прямоугольного, и постепенно придаюш,ая ему форму кривой Гаусса. Ситуация, изображенная на рис. 1.13,0, практически не изменится, если концентрационный профиле будет перемеш,аться ламинарным Газовым или жидкостным потоком вдоль трубки центр тяжести полосы, ее максимум будет двигаться со скоростью потока , а размывание полосы относительно максимума описываться тем же законом [c.61]

Из всех этих определений, относящихся к 1901—1909 гг., с несомненностью следовало, что закон Я. Вант-Гоффа действителен только для очень разбавленных растворов. В связи с этим возникла мысль, что отклонения от закона при высоких концентрациях растворенных веществ вызываются теми же причинами, что и отклонения газовых законов при высоких давлениях. Были предприняты попытки найти уравнения для растворов, аналогичные уравнению Ван-дер-Ваальса. Однако некоторые ученые в конце XIX в. высказывали сомнения в целесообразности такого подхода. Так, ирландский физик Д. Ф. Фитцжеральд (1851— 1901) отметил в 1896 г., что динамическое состояние молекул в растворе коренным образом отличается от состояния молекул в газе. [c.243]

Анализируя вывод,, мы ясно впдим, что это выражение не зависит от таких факторов, как природа растворителя, форма частиц и т. п., но, так /ке как в классическом методе определения молекулярного веса в растворе, оно предполагает применимость газовых законов к осмотическому давлению. Между тем оно значительно расширяет область применения классических методов, которые теряют точность при молекулярных весах в 3000—5000. При помош,и же ультрацентрифуги возможно определение молекулярных весов порядка миллионов. [c.119]

Температура кипения жидкости, наливаемой в парообразователь, должна быть, по крайней мере, на 20—30° выше тем-ттературы кипения вещества, плотность паров которого опре-, деляется. С одной стороны, это необходимо для того, чтобы достигнуть быстрого (3—4 мин.) испарения испытуемого вещества из ампулы, так как в случае медленного испарения эти пары успеют продиффундировать в верхнюю холодную часть и сконденсироваться там, что вызовет значительную погрешность, а с другой стороны, при значительном превышении температуры пара над точкой кипения этого вещества точность следования паров газовым законам повышается. [c.23]

Lewis показал, что для смесей парафиновых углеводородов с воздухом имеется критическая температура, при которой химическая реакция энергич1 о протекает с увеличением числа молекул. Это было продемонстрировано медленным нагреванием определенного количества жидкого углеводорода в большой цилиндрической колбе, причем давление медленно повышалось, чтобы поддерживать постоянным объем газа. Если химическая реакция не происходит, то кривые температуры и давления должны приблизительно следовать газовым законам. В случае смесей углеводородов с воздухом всегда наблюдалось резкое пО Вышение давления или изгиб кривой, что указывает на химическую реакцию. Температура, при которой происходит это повышение, была названа критической температурой изгиба (С. I. Т.) она зависит от молекулярного веса углеводорода. Например для следующих углеводородов она имеет такие значения пентан 253°, гексан 232°, гептан 212°, октан 198°. Эти величины несколько ниже для нормальных углеводородов, чем для углеводородов с разветвленной цепью. Так, критическая температура изгиба нО рм. пентана равна 253°, а для изопентана она равна 259—260°. Эти величины очень мало зависят от концентрации паров углево до рода в аппарате. Как только достигнута температура выше тем пературы 1згиба, газовая смесь остается устойчивой приблизительно до 450°. [c.1039]

В теме Окислительные и восстановительные процессы разбираются процессы горения топлива, газовые законы, свойства углерода и восстановление металлов из руд. Г1о-скольку книга предназначена для подготовки работников в области основной и красочной промьиилениос ги, вопросы-металлургии в ней рассматриваются кратко. [c.4]

Как видно из рис. 111, наибольшая экономия энергии получается при электролизе под давлением до 40 ат. Следовательно, нет экономических предпосылок стремиться к дальнейшему повышению давления, тем более, что расход энергии на компримиро-вание в соответствии с газовыми законами приблизительно одинаков, независимо от того, сжимается ли газ от 1 до 10 ат или от 10 до 100 ат или от 20 до 200 ат. [c.246]

В случае растворов электролитов выяснению этих вопросов способствует изучение электропроводкости растворов. Идея Фарадея заключалась в том, что электрический ток, проходящий через раствор, переносится заряженными частицами или ионами. При этом принималось, что когда к раствору приложена разность потенциалов, некоторые молекулы растворенного вещества распадаются на ионы, причем степень диссоциации должна быть тем больше, чем выше электропроводность раствора. Однако с этой точки зрения можно было ожидать, что для разрушения молекул растворителя необходима была бы какая-то минимальная разность потенциалов. В то же время было известно, что даже при очень малой разности потенциалов во многих случаях протекает измеримый ток. В соответствии с этим Аррениус (1883 г.) предположил, что в любом электропроводящем растворе всегда присутствует некоторое число ионов, причем определенная часть растворенного вещества диссоциирует в момент его растворения в растворителе. Если принять, что у сильных электролитов степень диссоциации больше, то нет необходимости постулировать, что дальнейшая удиссоциация происходит при наложении разности потенциалов. Приблизительно в то же самое время Вант-Гофф установил, что простые газовые законы часто применимы к растворимым веществам в разбавленных растворах. Най- [c.152]

Изменение плотности газа при изменении давления или тем-нерзтуры влияет па скорость образования ионов, и, следовательно, сказывается на показаниях а-газоанализатора. Изменение показаний прибора прямо пропорционально давлению, которое в свою очередь прямо пропорционально плотности. На основе универсального газового закона можно вывести уравнение для приведения показаний прибора к нормальным условиям. [c.291]

Жозеф Луи Гей-Люссак родился в 1778 г. в небольшом городке Сен-Леонаре в старинном графстве Лимузен. В 1796 г. он поступил в коллеж при новой Политехнической школе в Париже. Там заметили его исключительные способности и направили ассистентом в лабораторию Бертолле, Позднее Гей-Люссак прославился тем, что поднялся на воздушном шаре на высоту 7000 м, чтобы установить, как меняются состав воздуха и его температура, а также сила земного магнетизма с увеличением высоты. В 1805—1806 гг. вместе со своим другом А. Гумбольдтом он наблюдал извержение Везувия и провел некоторые геологические исследования. В 1807 г. Гей-Люссак был избран членом Французской академии. В следующем году Гей-Люссак опубликовал сообщение об открытых им газовых законах, получивших название законов Гей-Люссака, и возглавил кафедру физики в Сорбонне, сохранив за собой кафедру химии в Политехнической школе. Несмотря на мпогочисленпые должности, Гей-Люссак продолжал исследовательскую работу. Он занимался определением плотности паров, изучал природу таких явлений, как растворимость и капиллярность, исследовал свойства иода. Вслед за Бертолле он получил титул пэра Франции. В конце жизни ученый был тяжело болен, но старался продолжать научную работу, находиться в курсе всего нового. Говорят, что его последними словами были Как жаль, что я должен покинуть жизнь именно тогда, когда [c.144]

Уравнение Ван-дер-Ваальса. При исследовании газовых законов в более широких границах давлений и температур оказалось, что реальные газы практически дают значительные отклонения от величин, вычисляемых по уравнению состояния идеальных газов. Так, согласно закону Бойля— Мариотта, произведение объема газа на соответствующее давление при данной температуре должно быть величиной постоянной рУ=сопз1). Между тем оказалось, что применимость закона Бойля—Мариотта с достаточной точностью возможна только при невысоких давлениях. При значительных давлениях наблюдаются большие отклонения. Например, для азота опытным путем найдено, что если при р 1 атм рУ=100, то при р= =431 атм рУ=127 (вместо 100, как это следовало бы по закону Бойля—Мариотта). [c.15]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология