Газы и основные законы газового состояния

Приведена классификация, состав и свойства природных и искусственных газов, основные законы газового состояния, теоретические основы движения газов по трубам, изложены вопросы подготовки газа к транспорту. [c.296]

При работе с тазами в первую очередь приходится сталкиваться с физическими законами, которым газы подчиняются. Эти физические законы не являются безукоризненно точными. При детальных исследованиях все газы обнаруживают те или иные уклонения от законов, с чем и приходится считаться при точной работе. Воображаемый газ, который совершенно точно подчиняется законам газового состояния, называется идеальным. По своим свойствам к идеальному газу приближаются водород и гелий, находящиеся в состоянии большого разрежения. Основные законы газового состояния следующие. [c.5]

Газы и основные законы газового состояния [c.51]

Уравнение (1,16) является основным уравнением газового состояния и называется уравнением Клапейрона — Менделеева. Впервые это уравнение было выведено Клапейроном в 1834 г. Д. И. Менделеев в своих работах в 1874 г. указал, что благодаря закону Авогадро уравнение Клапейрона приобретает наибольшую общность, когда оно относится не к обычной единице массы (грамму или килограмму), а к 1 кмоль газа. [c.18]

Осмотическая теория растворов Я. Вант-Гоффа по существу представляла собой приложение законов газового состояния к растворам. Я. Вант-Гофф установил, что осмотическое давление раствора пропорционально концентрации растворенного вещества (в моль/л). Такая общность основного закона (формулы Клапейрона) для газов и растворов, естественно, подкупала своей простотой, но приводила к неправильному выводу, что молекулярно-кинетические свойства растворов и газов одинаковы. [c.243]

Учет всех особенностей взаимодействия растворителя и растворенного вещества во многих случаях довольно труден, поэтому в зависимости от основных черт данного раствора прибегают к той или иной идеализации. Так, для разбавленных растворов справедливы закономерности, впервые сформулированные Вант-Гоффом. Он полагал, что частицы растворенного вещества ведут себя как молекулы газа, а растворитель играет роль инертной среды. При таком подходе возможно применение к растворам законов газового состояния, но совершенно игнорируется химическое взаимодействие между компонентами раствора. [c.111]

Основные газовые законы выведены для идеального газа. Идеальным называется газ, находящийся в таком состоянии, при котором можно пренебречь силами межмолекулярного взаимодействия и собственным объемом его молекул. [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]

Такой случай относится к обмену энергиями между однородными Б физическом отношении газами. Более эффективно происходит процесс при изменении объема в неоднородной газовой среде, например в случае, когда в объеме находится паро-газовая бинарная смесь. В этих условиях благодаря взаимным столкновениям энергетические уровни молекул разных газов меняются по-разному. Значение энергии молекулы после столкновения может быть определено при помощи квантовомеханических законов. Изменение энергии взаимодействующих частиц сопровождается деформацией молекул, которая проявляется в смещении зарядов противоположных знаков по отношению друг к другу. В силу того, что изменение энергетических уровней молекул газовой смеси происходит по-разному для каждого газа, в рассматриваемом объеме создается неустойчивое состояние газа, — основные термодинамические характеристики меняются при переходе от одной точки к другой. В таких условиях происходит непрерывный процесс возникновения и испарения ассоциированных групп размером порядка 10 см. [c.150]

При исследовании поведения различных газов, близких по своим свойствам (в определенных условиях) к идеальному, были установлены основные закономерности, связывающие между собой параметры состояния и получившие название газовых законов. Закон Бойля — Мариотта. В 1659 г. Роберт Бойль обнаружил, что произведение давления на объем при неизменной температуре есть величина постоянная (1662). Спустя 10 лет (1672) этот закон был открыт Мариоттом. Итак [c.11]

Основная трудность в расчете равновесий газ - жидкость состоит в определении коэффициента активности в жидкой фазе у,- и коэффициента фугитивности в газовой фазе Ф,-. Методы оценки коэффициентов активности в растворах неэлектролитов уже были рассмотрены. Оценка же коэффициента фугитивности в газовой фазе может быть выполнена на основании уравнения состояния (Ван-дер-Ваальса, вириального и др.). Однако часто растворимость газа в жидкости очень мала и в этих условиях жидкая фаза стремится к идеальной. Кроме того, при умеренных давлениях не-идеальность газовой фазы незначительна. Тогда стремление того или иного компонента улетучиваться из жидкой фазы в газовую не зависит от присутствия других компонентов и система соответствует идеальной, для которой справедлив закон Генри [c.234]

Используя опытные данные различных исследователей, Вант-Гофф выяснил, что между газами и веществами в растворенном состоянии существует не только качественное, но и количественное сходство. В частности, он доказал приложимость к разбавленным растворам уравнения Менделеева, объединяющего основные газовые законы. Если газовое давление (/ ) заменить осмотическим ( к), то уравнение Менделеева выразится [c.135]

Основные газовые законы. Состояние газа определяется тремя основными параметрами (величинами) абсолютным давлением, абсолютной температурой и удельным объемом. С изменением этих величин меняется и состояние газа. Различают идеальный и реальный газы. [c.9]

Реальные газы при небольших давлениях достаточно точно подчиняются характеристическому уравнению (7). При высоких давлениях учитывается объем, занятый молекулами газа, и влияние межмолекулярного притяжения. Поэтому основные газовые законы для реальных газов не действительны. Впервые отклонение свойств реального газа от идеального было установлено и объяснено М. В. Ломоносовым. Первое уравнение состояния реального газа было дано Д. И. Менделеевы.м. [c.11]

Закон Дальтона. Любые газы в любом состоянии при смешении друг с другом в произвольных соотношениях образуют однородные смеси. При достаточном разрежении (идеальные газовые смеси) каждый газ сохраняет в смеси те же свойства, которые он имел бы в данном объеме в отсутствии других газов. Это непосредственно следует из того основного положения кинетической теории, что в идеальных газах молекулы друг с другом ие взаимодействуют. [c.122]

Системы, которые изучают законы изменения энергии называются термодинамическими. Рассмотрим такую термодинамическую систему, в которой изменения энергии протекают в газовой среде. Как уже указывалось, состояние газа определяется следующими параметрами давлением р, температурой Т и удельным объемом Уо. Совокупность названных основных параметров выражается уравнениями (31) и (32). [c.25]

Законы идеальных газов. К основному газовому закону относится уравнение состояния газа (уравнение Менделеева — Клапейрона) [c.86]

При описании процессов, рассматриваемых в физико-химической газодинамике, необходимо учитывать возможность наличия того или иного термодинамического равновесия. Чаше всего такое равновесие будет локальным, и реализуется в отдельных физически бесконечно малых объемах, либо является частичным - при равновесии отдельных частей рассматриваемой среды. Описание газа и плазмы в локальном, частичном или более полном равновесии проводится на основе законов термодинамики с соответствующими формулами и соотношениями, указанными в этом томе справочника. Там же представлены и уравнения состояния, связывающие основные параметры среды - температуру, давление и объем газа, в том или ином приближении по плотности. Наиболее часто в задачах газовой динамики используется уравнение состояния идеального газа, когда средняя кинетическая энергия движения частиц в газе много больше средней потенциальной энергии их взаимодействия. [c.8]

Поверхностный слой газа, хотя и является разряженным слоем, но он обладает особенностями, отличающими его от типичного разряженного газа. Главной особенностью является то, что оп находится в состоянии такого же давления как и весь объем газа. Т.е., несмотря на его разреженность, здесь давление равно давлению в основном объеме газа. Т.е. здесь не действуют обычные газовые законы Бойля-Мариотта или другие. [c.520]

Из основных законов газового состояния можно сделать вывод, что при сжигании газы нафеваются, а при расширении охлаждаются. [c.26]

Вант-Гофф полагал, что частицы растворенного вещества ведут себя как молекулы газа, и применил к растворам законы газового состояния, совершенно отвлекаясь от возможности химического взаимодействия между компонентами. Д. И. Менделеев создал сольватную теорию растворов. Основная идея ее заключалась в допущении химического взаимодействия между растворителем и растворенным веществом, которое ведет к образованию непрочных и частично диссоциированных соединений. Мысль Менделеева была подтверждена большим числом работ, авторы которых выделили более илн менее устойчивые соединения (сольваты) различных веществ с растворителями. [c.156]

Учет всех особенностей взаимодействия компонентов во всех случаях очень труден, и поэтому в зависимости от наиболее типичных черт данного раствора прибегают к той или иной идеализации. Так, Вант-Гофф полагал, что частицы растворенного вещества ведут себя как молекулы газа, и применил к растворам законы газового состояния, совершенно отвлекаясь от возможности химического взаимодействия между компонентами. Д. И. Менделеев создал сольватную теорию растворов, основная идея которой заключалась в допущении химического взаимодействия между растворителем и растворенным веществом, ведущего к образованию непрочных и частично диссоциированных соединений. Мысль Менделеева была подтверждена большим числом работ, авторы которых выделили более или менее устойчивые соединения (сольваты) различных веществ с растворителями. [c.292]

Это уравнение закона газового состояния связывает все три основных параметра данного количества газа объем, абсолютное давление и абсолютную температуру Из уравнения следует, что для определенного количества газа произведение его объема на абсолютное давление равно произведению газовой постоянной на абсолютную температуру газа При этом произведение объема газа на его абсолютное давление ipV) представляет собой работу газа при повышении температуры на 1 С Газовая постоянная определяет работу, соверщаемую 1 кг или 1 кмоль газа при нагревании его на 1°С при неизменном давлении Числовое значение газовой постоянной зависит от величин параметров входящих в уравнение (25) [c.23]

Идеальный газ — система материальных точек, находящихся в беспорядочном движении и не обладающих силами притяжения. В идеальных газах взаимодействие между молекулами отсутствует, и объем, занимаемый самими молекулами, исчезающе мал по сравнению с объемом всего газа. Идеальный газ в действительности не существует. Но в ряде случаев газ находится в таком состоянии, когда конечные размеры молекул и силы взаимного притяжения настолько малы, что ими можно пренебречь. Такое положение возникает в тех случаях, когда расстояние между отдельными молекулами во много раз больше размеров самих молекул. К идеальным можно отнести газы, находящиеся при сравнительно невысоких давлениях и высоких температурах. Идеальные газы подчиняются основным газовым законам, установленным Гей-Люссаком, Шарлем, Бойлем и Ма-риоттом. [c.10]

До сих пор речь шла о идеальных системах — идеальных газовых смесях и идеальных разбавленных растворах. Эти системы являются основной областью применения закона действующих масс. Для газовых смесей обычно не учитываются отклонения от законов идеального газа, если только не рассматриваются газовые реакции, протекающие при высоких давлениях. Для реакций в растворах дело обстоит не так просто. Уже при обычных небольших концентрациях растворенного вещества (10-310 моль/л) наблюдаются отклонения от идеального состояния. Эти отклонения учитываются умножением значений концентраций в законе действующих маос на поправочные коэффициенты /, /i — сложная функция концентрации компонента Си а также концентраций остальных комшонентов (в некоторый момент времени), температуры и давления (слабая зависимость) fi называют коэффициентом активности. Произведение [c.255]

Такие газы как СО , H S, С1 , H I, SO , NH и другие могут переходить в воде в диссоциированные частицы. Вопрос о соблюдении закона Генри в этом случае усложняется. Перешедшие в воду молекулы газов существуют в ней в разных формах. Часть молекул остается в растворенном состоянии, часть переходит в соединения с водой или в ионы. Для установления количества газа, находящегося в различных формах, требуется применение сложных методов исследований, которыми обычно не пользуются. Под содержанием растворенного в воде газа обычно по-нима( т общее перешедшее в воду количество газа, независимо от того, в каких формах газ существует в воде. В этом случае коэффициент Генри, относящийся к общей стехиометрической концентрации газа в воде, может стремиться к нулю при достаточном разведении. Такое поведение коэффициента Генри проявляется только в отношении общей концентрации газа, содержащегося в воде во всех формах (диссоциированных и недиссоциированных). Разведение смещает равновесие в сторону образования диссоциированных форм. При большом разведении основная часть растворенного вещества переходит в диссоциированное состояние и концентрация недиссоциированиой формы уменьшается по сравнению с концентрацией диссоциированных форм. В отношении недиссоцииро-ванной формы закон Генри может практически соблюдаться при достаточно малых концентрациях и отношение летучести компонента в газовой фазе к молярной доле этого компонента в жидкой фазе будет оста- [c.125]

Наряду с этим изучение спектра поглощения брома в бромной воде показало возможность сохранения в разбавленном растворе газа в воде значительного количества недиссоциирован-ных газовых молекул, распределяющихся в пространстве по газовым законам. Интересно, что спектр поглощения иода и разных химических соединениях, по данным Киоффари, в пре- (елах точности эксперимента не имеет тонкой структуры. Оь отличается от спектра чистого элемента, у которого и в газообразном и в твердом состояниях наблюдаются с коротковолновой стороны края поглощения слабые практически одинаковые флюктуации коэффициента поглощения. Отсутствие тонко структуры основного края поглощения иода в его соединениях наряду с существованием ее, нанример, у брома в соединениях, не удивительно, если учесть резкую зависимость вероятност появления в спектре поглощения селективных линий от атомного номера элемента и от главного квантового числа конечного уровня перехода (см. формулу (35)]. [c.145]

Для всех практических целей можно принять равным некоторому определенному низкому давлению, например 1 атм или, лучше, 0,1 атм, когда для большинства систем отклонения от законов идеального газа малы и, вероятно, лежат в пределах ошибок опыта. В практике является обычным принимать = атм, что иногда приводит к некоторой путанице, так как во многих случаях это является чисто гипотетическим состоянием. Для примера обратимся к газовой реакции при повышенной температуре, включающей конденсирующийся пар, например водяной. Некоторые основные данные доступны для 25° С, и поэтому является необходимым принять стандартное состояние при этой температуре, несмотря на то, что водяные пары не существуют как газ при р=1. Проще экстраполировать свойства в неустойчивую область, чем изменять стандартное состояние до более низкого давления. Несмотря на возможность незначительных ошибок, возникающих при подобной экстраполяции, она полностью оправдывается большим удобством при практическом применении. Для математических целей прибегают к пределу, когда р—>-0. Как указал Тенелл [248] в исчерпывающем и строгом исследовании по определению летучести, уравнение (140) не определяет летучести во всех состояниях вдоль данной изотермы, так как в пределе, когда р —>-0, приближается к —оо. Таким образом, нельзя строго математическим путем доказать правильность уравнения [c.147]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология