Кинетическая и газовые законы

Кинетическая теория газов и газовые законы [c.34]

Из основного уравнения кинетической теории газов в виде выражений (3.18) и (3.19) можно вывести все газовые законы, ранее установленные экспериментально. [c.150]

Основы молекулярно-кинетической теории газов, которая объяснила физический смысл газовых законов, были заложены еще в работах М. В. Ломоносова. В 1744—1748 гг. он разработал теорию атомно-молекулярного строения вещества, впервые обосновал кинетическую теорию теплоты и на основании этого объяснил многие неизвестные до него явления. В XIX в. молекулярно-кинетическая теория газов получила свое дальнейшее развитие в работах Клаузиуса, Максвелла и Больцмана. На новейшем ее этапе эта теория была в современном виде разработана Я. И. Френкелем. [c.19]

Основной материал первых шести глав перестроен и преподносится в более логической и легче усвояемой последовательности. Хотя эти главы формально не отделены от остальной части книги, в действительности они составляют единый учебный цикл, где вводятся качественные представления химии об атомах и молях, стехиометрии, теплоте реакций, газовых законах и молекулярно-кинетической теории, химическом равновесии и кислотно-основном равновесии. Эти главы были вновь продуманы и переписаны одним из авторов как единое целое, с включением большего числа примеров и упражнений, которые даются в конце каждой главы. Представление о моле, правила составления химических уравнений и общие представления о стехиометрии теперь вводятся в первых двух главах, что позволяет студентам своевременно подготовиться к проведению лабораторных работ. В то же время стехиометрия, которая может показаться одним из скучнейших разделов химии, а также понятие о теплоте реакций представлены как иллюстрации к одному из важнейших физических принципов-закону сохранения массы и энергии. Длинная, но важная глава [c.9]

Это и есть основное уравнение кинетической теории газов, из которого, как следствие, вытекают не только закон Авогадро, но и другие газовые законы (Бойля — Мариотта, Гей-Люссака и т. д.). [c.19]

Глава 3. Законы газового состояния и молекулярно-кинетическая теория [c.570]

Закон Авогадро получил доказательство в молекулярно-кинетической теории газов. Закон Авогадро, газовые законы Гей-Люссака и Бойля — Мариотта относятся к законам идеальных газов, по отношению к которым можно практически пренебречь межмолеку-лярным взаимодействием и собственным объемом молекул. [c.26]

Таким образом, уравнение идеального газа выведено из газовых законов. Для создателей кинетической теории убедительным оказалось то обстоятельство, что с ее помощью могут быть получены те же самые уравнения, поскольку эта теория позволила дать не только качественное объяснение таких явлений в газах, как давление и диффузия, но и количественное описание поведения газов. Вывод экспериментальных законов кинетической теории — лучшее подтверждение ее основных допущений. [c.161]

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]

Объяснение газовых законов базируется на атомно-молекулярном учении и кинетической теории. Основателями кинетической теории следует считать Д. Бернулли и М. В. Ломоносова. Д. Бернулли дал математическое выражение, связывающее давление газа с движением молекул. М. В. Ломоносов применил молекулярно-кинетические представления для объяснения различных явлений, в частности развил молекулярно-кинетическую теорию теплоты. Окончательную разработку кинетическая теория получила в исследованиях Дж. П. Джоуля , вычислившего в 1851 г. среднюю скорость движения частиц газа, Р. Клаузиуса (1822—1888), Дж. К. Максвелла (1831—1879). [c.160]

Если энергия притяжения между молекулами меньше их кинетической энергии, то совокупность таких молекул будет существовать в виде газа. Индивидуальное вещество в газообразном состоянии характеризуется следующими величинами Р — давлением Т или t — температурой, измеряемой в градусах Кельвина или Цельсия V — объемом т — массой всего газа М — молярной массой. Газовые законы устанавливают взаимосвязь между этими величинами. При этом используется простейшая модель газообразного состояния веществ — идеальный газ, которая основана на следующих допущениях 1) между частицами газа отсутствуют силы взаимодействия 2) сами частицы представляют собой материальные точки. [c.73]

Основное уравнение кинетической теории дает возможность теоретически обосновать газовые законы. Рассмотрим здесь вывод только уравнения Бойля-Мариотта. Правая часть уравнения [c.34]

Молекулярно-кинетическая теория газов. Для идеального газа разработана модель его поведения, которая позволяет объяснить газовые законы. При ее создании использовались следующие предположения [c.87]

IV в. до н. э. Ньютону принадлежит ряд высказываний, предвосхищавших некоторые положения молекулярной теории. В середине ХУШ в. М.В. Ломоносов сформулировал молекулярную гипотезу, основные черты которой весьма близки к современным воззрениям. Во второй половине ХГХ в. молекулярно-кинетическая теория в ее современной форме была создана трудами Клаузиуса, Максвелла, Больцмана и др. В конце ХУШ-начале ХГХ в. Гей-Люссак, Дальтон и Авогадро опытным путем установили основные газовые законы. [c.148]

Кинетическая теория газов. Температура и давление газов обусловлены непрерывным движением их молекул. Кинетическая теория газов позволяет установить, исходя из чисто механических предпосылок, поведение газов и газовые законы и вычислить их теплоемкости. Эта теория, предложенная Бернулли (1788), была развита позже другими исследователями, в частности- [c.40]

В этом свете стоит вспомнить некоторые ранние теории эластичности каучуков, рассмотренные в этой главе, в основе которых лежат два вполне определенных прин- ципа 1) молекула свернута спиралью, 2) открытая сетка. В современной концепции эластичности каучука эти два принципа сохранились, хотя и в несколько измененной форме. На самом деле молекула —это своего рода пружина, хотя и сильно отличающаяся от обычной кольцевой спирали. Структура же каучука подобна сетке, но сетке особенной, включающей весь ансамбль молекул, а не отдельные компоненты двухфазной структуры. Основные различия между современной интерпретацией и ранними теориями состоят не в этих общих идеях, а в специфическом механизме проявления эластичности. Именно кинетическая, или статистическая, теория явилась ключом к проблеме эластичности. Она произвела переворот в области полимеров, сравнимый с переворотом, вызванным в физике и химии, атомистической теорией Дальтона в начале XIX в., которая дала первое удовлетворительное объяснение газовым законам, экспериментально установленным двумя столетиями ранее. [c.85]

Нам остается найти количественные закономерности, отвечающие кинетической теории, и прежде всего вывести три основных газовых закона, которые до сих пор мы знали лишь как опытные факты. Вывод их очень прост, если не задаваться большой строгостью. (Больцман показал, что приближенные выводы приводят к совершенно таким же результатам, как и строгий.) [c.147]

Для обоснования других газовых законов найдем связь между абсолютной температурой газа и кинетической энергией его молекулы. [c.21]

Только воображаемый идеальный газ может подчиняться газовым законам при всех значениях температуры, давления и объема. Поэтому законы Бойля и Гей-Люссака называются законами идеальных газов. Согласно кинетической теории газов идеальный газ [c.112]

Основы кинетической теории, которая объяснила газовые законы, были заложены в XVIII в. в работах М. В. Ломоносова и Я. Бернулли и получили развитие в XIX в. в трудах Р. Клаузиуса, Д. Максвелла и Л. Больцмана. Кинетическая теория идеальных газов строится на нескольких простых допущениях [c.36]

ЭЛЕМЕНТЫ КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ И ГАЗОВЫЕ ЗАКОНЫ [c.11]

Основы молекулярно-кинетической теории. Газовые законы [c.21]

Реальные газы. У реальных газов наблюдаются отклонения их параметров от параметров, рассчитываемых по уравнениям газовых законов. Эти отклонения растут с увеличением давления (рис. 4.3) и с понижением температуры. Основной причиной таких отклонений является межмолекулярное взаимодействие (вандерваальсовы силы, см. гл. 3). Кроме того, каждая молекула имеет собственный объем, что не учитывается кинетической теорией газов. [c.89]

Вопрос об изменении энергии в химических реакциях также относится к области приложений первого закона термодинамики, так как является особым случаем общего закона сохранения энергии, а именно возможности изменения внутренней энергии системы. Последнюю понимают как общую энергию системы, исключая кинетическую энергию системы в целом (не имеет значения, где идет газовая химическая реакция — в лабораторном сосуде или в аэростате) и ее потенциальную энергию, связанную с внешним полем (не имеет значения, происходит реакция в подвале дома или на 4-м этаже дома, хотя в последнем случае воздействие гравитационного поля будет более сильным). Внутренняя энергия — это сумма энергий отдельных атомов и молекул, из которых состоит система, включая потенциальную энергию, связанную с межмолекулярным взаимодействием. [c.217]

С начала XIX века ученые исследовали только что рассмотренные вами газовые законы. Полеты на воздушных шарах также давали некоторые полезные сведения о составе и структуре атмосферы. Однако объяснить, почему же газы ведут себя так последовательно и сходно, не могли еще очень долго. Начиная еще с XVII века ученые рассматривали газы как множество очень маленьких частиц, находящихся на больших расстояниях друг от друга. Но только в XIX веке атомная теория заложила фундамент для понимания поведения газов. Шаг за шагом ученые построили молекулярно-кинетическую теорию газов. [c.392]

В изложенной выше теории равновесной хроматографии были рассмотрг-ны только те искажения хроматографической полосы (обострение фронта и растягивание тыла или наоборот), которые вызывались отклонениями изотермы распределения (адсорбции или растворения, от закона Генри. Но даже и при соблюдении закона Генри хроматографическая полоса при движении вдоль колонки должна размываться. Это происходит вследствие продольной диффузии (вдоль и навстречу потока газа) молекул компонентов газовой смеси, переноса и диффузии их вокруг зерен насадки, а также диффузии в поры (так называемой внутренней диффузии). Кроме этого, молекулы компонента смеси, попап-шие в неподвижную фазу, должны отставать от его молекул, переносимых в потоке газа, вследствие конечной скорости адсорбции и десорбции на твердой или жидкой иоверхности, наличия поверхностной диффузии (вдоль поверхности), а в случае газо-жидкостной хроматографии еще и вследствие диффузии (поперечной и продольной) внутри неподвижной жидкой пленки, а также ввиду адсорбции и десорбции на носителе неподвижной жидкости. Все эти разнообразные диффузионные и кинетические явления приводят к тому, что в отношении элементарных процессов удерживания в неподвижной фазе и возвращения в движущийся газ-носитель разные молекулы данного компонента окажутся п разных условиях и, следовательно, будут перемещаться вдоль колонки с разными скоростями, что неизбежно приведет к размыванию хроматографической полосы—к снижению и расширению пика. Уже одно перечисление причин размывания хроматографической полосы показывает, насколько сложны диффузионные и кинетические процессы в колонке. Учитывая некоторую неопределенность геометрии колонок, по крайней мере колонок с набивкой (колебания в форме и размерах зерен, в их пористости и упаковке, в толщине пленки неподвижной жидкости, в доступности ее поверхности или поверхности адсорбента в порах, можно оценить влияние диффузионных и кинетических факторов на форму хроматографической полосы лишь весьма приближенно. Однако даже такая приближенная теория очень полезна, так как она позволяет выяснить хотя бы относительную роль различных диффузионных и кинетических факторов, влияющих на размывание, и указать тем самым пути ослабления этого влияния. [c.575]

Однако химические реакции, скорость которых выражается такой простой зависимостью через концентрации, очень редки. В главах VIII и IX будет показано, что эти реакции (так называемые простые, или одностадийные, реакции) являются скорее исключением, чем правилом. Поэтому кинетический вывод закона действуюищх масс некорректен. Покажем, что уравнение (III.1.7) позволяет непосредственно и строго доказать справедливость этого закона. Для доказательства сначала ограничимся случаем, когда все реагирующие вещества, записанные и слева, и справа в уравнении реакции, являются в условиях реакции идеальными газами. Такие реакции называются идеально газовыми гомогенными реакциями. Напишем снова уравнение реакции. При этом, чтобы подчеркнуть, что система находится в равновесии, будем вместо знака равенства пользоваться символом Если же в системе самопроизвольно протекает реакция, например слева направо, то следует пользоваться символом Итак, [c.88]

Б процессе разработки молекулярно-кинетической теории газов для понимания общих законов ученые придумали гипотетический газ, который строго подчиняется газовым законам при любых температурах и давлениях. Этот газ называется идеальным газом. Для 1 моль идеального газа PV/T = onst = R. [c.75]

Таким образом, рассмотренные ранее газовые законы благодаря кинетической теории газов получают глубокое обоснование. Скорость движения молекулы связана с ее грамм-молекулярной массой. Для моля имеехм п = Ма, М ЫаГп и РУ=ДТ, подставляя в (1.16), получим [c.20]

Как известно, газовые законы благодаря классическим рабо-гам Вант-Гоффа были применены к разведенным растворам в настоящее время на основе ряда ра1бот молекулярно-кинетические воззрения применяются к системам любой степени дисперсности. Делается это потому, что различия, которые наблюдаются в кинетическом поведении раздробленных систем той или иной степени дисперсности, носят только количественный характер (скоросгль движения частиц есть функция их величины). [c.35]

Установленные описанным путем газовые законы и кинетическая теория газов предоставили широкие возможности для решения различных вопросов физической химии и изучения физических свойств и закономерностей их изменения для различных веществ. Так, вычисленные на основе кинетической теории газов отношения удельных теплоемкостей газов при постоянном давлении и при постоянном объеме дали критерий для установления чисел атомов в молекулах различных газов. Как известно, для идеальных одноатомных газов равно 1,67, для двухатом- [c.406]

Основные положения молекулярно-кинетической теории, которые объяснили газовые законы, были высказаны в середине XVIII в. русскими учеными М. В. Ломоносовым и Д. Бернулли. [c.16]

Основные законы газового состояния выведены опытным путем. Первые основные положения молекулярно-кинетической теории, которые объясняли газовые законы, были высказаны в середине XVIII в. русскими учеными М. В. Ломоносовым и Д. Бернулли. [c.21]

Газы. В гл. 1 на основании законов механики и простейших предположений о строении и свойствах материи мы получили газовые законы, опытное доказательство истинности которых служит свидетельством верности наших представлений о природе газоз. Таким путем мы уяснили себе и сущность температуры. Сейчас же мы хотим обратиться к количественной оценке теплоты, к теории теплоемкости. Для этой цели мы воспользуемся тем же ходом мыслей, который уже привел нас к положительным результатам. Нашей ближайшей задачей мы поставим себе нахождение величины Ср и для одно-, двух- и многоатомных газов при помощи кинетической теории газов. [c.28]

В эту переломную эпоху перехода от фактов, ждущих своего объяснения, к теоретическим выводам в совершенно новой и мало понятной области химии—катализе—большие услуги оказала физическая химия, устанавливающая закономерности на основе каталитических реакций. В 1870 г. Л. Вильгельми открыл кинетический закон действия масс при каталитическом исследовании инверсии тростникового сахара под действием разбавленных кислот. Это позволило позднее в 1867 г. К. Гульдбергу и П. Вааге сформулировать общий закон действия масс в виде динамического равновесия. К этому времени относятся классические исследования Я. Вант-Гоффа по законам кинетики (принципы различия моно-, ди- и по-лимолекулярных реакций), работы М. Боденштейна по газовым реакциям и их кинетике и исследования В. Оствальда по катализу. [c.18]

Ломоносов создал стройную кинетическую теорию материи и объяснил теплоту как проявление движения молекул. Он первым указал на невозможность перехода теплоты от холодного тела к горячему и тем самым вплотную подошел к формулировке второго закона термодинамики. Ломоносов впервые ввел в науку представление о молекулах и установил четкое различие между молекулами и атомами. Он объяснил природу газового состояния, высказал мысль о существовании абсолютного нуля температуры, дал правильное толкование процесса растворения как проявления взаимодействия молекул растворенного вещества с мо-лекулани растворителя, выполнил целый ряд обстоятельных работ по изучению растворов. [c.8]

Классическая теория теплоемкости газов. Согласно закону Больцмана о равномерном распределении энергии по степеням свободы мвлекул (закон равнораспределения), на одну степень свободы поступательного и вращательного движения молекулы приходится энергия, равная 2 кТ), а на одну степень свободы колебательного движения приходится в среднем энергия, равная кТ, так как в среднем на потенциальную энергию гармонических колебаний молекулы приходится столько же тепловой энергии, сколько и на кинетическую, т. е. тоже 2 кТ). Здесь к — постоянная Больцмана она равна универсальной газовой постоянной деленной на постоянную Авогадро [А=6,0232 Дж/(моль-град)]. Таким образом, на одну степень свободы колебательного движения молекулы в среднем приходится вдвое больше энергии, чем на одну степень свободы поступательного или вращательного движения. [c.63]