идеальные Идеальные газы

На основании законов Бойля — Мариотта, Шарля — Гей-Люссака и с учетом закона Авогадро выводится объединенный закон газового состояния, выражением которого является уравнение состояния идеального газа р1//7 =ро1 о/7 о- При замене произвольного объема газа, находящегося при нормальных условиях, Уо на его молярный объем Ут.о при тех же условиях в формулу вводится п — количество газа, выраженное в молях (так как Ут о=Уо/п). Тогда [c.16]

Уравнения, которыми выражаются законы Бойля — Мариотта, Шарля и Гей-Люссака, представляют собой соотношения между давлением, температурой и объемом некоторой массы т идеального газа, причем один из параметров в каждом случае остается постоянным. Следовательно, можно описать состояние некоторой массы идеального газа, если задать две из трех изменяющихся величин, тогда третья определяется одним из законов идеальных газов. [c.93]

Изучение газообразного состояния привело к установлению понятия об идеальном газе. Этим термином обозначают газ, свой--ства которого точно описываются некоторыми законами (рассматриваемыми ниже), объединяемыми общим названием законов идеального газа . В отличие,от идеального газа к реальным газам > эти законы хорошо применимы только при условии, что газы находятся при достаточно низком или по крайней мере не слишком высоком давлении. Основными причинами, вызывающими отклонения свойств реальных газов от свойств идеального газа, являются взаимное притяжение молекул газа и наличие у них собственного объема, что не учитывается при выводе законов идеального газа. [c.92]

В модели идеального газа, состоящего из точечных частиц, такие частицы не сталкиваются друг с другом и их скорости в газовой фазе могут меняться только при столкновениях со стенками сосуда. Общий перенос количества движения в таком газе осуществляется каждой молекулой индивидуально. Вычислим для такого газа среднее давление, оказываемое на элемент поверхности стенки (18. [c.134]

Состояние идеального газа—это предельное состояние реальных газов при бесконечно малом давлении. Чем выше температура, тем ближе состояние реального газа к идеальному при данном давлении. Однако свойства реального газа всегда отклоняются от свойств идеального газа, так как уравнение (I, 42) является предельным законом для неосуществимого состояния, при котором давление равно нулю. В применении к реальным газам уравнение (I, 42) является приближенным, согласующимся с действительными свойствами газа тем лучше, чем меньше давление (и выше температура). [c.52]

Под идеальным газом понимают модель газа, представляющую собой совокупность упругих молекул, находящихся в хаотическом движении и непрерывно соударяющихся при этом полагают, что, во-первых, объем, занимаемый молекулами, пренебрежимо мал по сравнению с объемом, занимаемым газом, и, во-вторых, что силы взаимодействия между молекулами отсутствуют. К состоянию идеального газа приближаются реальные газы по мере понижения их давления, т. е. по мере увеличения длины свободного пробега молекулы. Идеальные газы описываются законами Гей-Люссака, Бойля—Мариотта и уравнением Менделеева—Клапейрона. [c.10]

Закон Рауля и следствия из него в полной мере приложимы лишь для описания свойств идеальных растворов. Не случайно поэтому методы криоскопии и эбуллиоскопии дают удовлетворительные результаты для недиссоциирующих в растворителе веществ и к тому же в малых концентрациях, когда взаимодействием частиц можно пренебречь. Очевидно, что понятие идеального раствора не определяется его концентрацией, достаточно лишь отсутствие взаимодействия компонентов. Однако на практике встречается очень мало систем, которые в широком интервале концентраций удовлетворяют условию идеальности. К таким системам, в частности, относятся смеси газов при низких давлениях и некоторые растворы неэлектролитов и металлических расплавов. В то же время существует категория растворов, для которых законы идеальных растворов могут быть использованы с достаточной точностью. Это так называемые разбавл-енные растворы, в которых концентрация растворенного вещества мала, вследствие этого можно пренебречь взаимодействием растворенных частиц. Термодинамика не устанавливает количественный критерий разбавленного раствора. Единственным критерием является применимость в данном интервале концентраций законов идеальных растворов. [c.252]

Термодинамические процессы в гипотетическом идеальном газе с показателем изоэнтропы Ау < 1. Вещества, у которых в состоянии идеального газа показатель изоэнтропы ку 1, в природе неизвестны. Действительно, из формул (3.41) и (3.42) следует, что для такого газа теплоемкости Ср и J отрицательны, а значит, подвод теплоты в изобарном или изохорном процессе сопровождается не повышением, как обычно, а понижением термодинамической температуры. Поэтому идеальный газ, у которого / у <Г 1, является, по существу, гипотетическим веществом, а расчеты процессов в таком газе имеют смысл только в рамках метода условных температур и служат для определения давлений, удельных объемов, перепадов энтальпий, в том числе удельных работ политропного сжатия или расширения и удельных работ, затраченных на преодоление сопротивлений. Отсюда непосредственно следует довольно существенное ограничение области применения метода [c.119]

Очень часто для газовых реакций, протекающих при высоких температурах и давлениях, не превышающих атмосферного, уклонения от законов, основанных на уравнении состояния идеальных газов, имеют столь незначительную величину, что их практически можно не принимать во внимание. Однако, нередко приходится сталкиваться и с такими случаями, когда в газообразной системе концентрации столь велики, что уравнение состояния идеальных газов к ним неприменимо. [c.156]

Энтропия смешения идеальных газов и образование идеальных растворов. Поскольку между молекулами идеального газа нет взаимодействия, а сами молекулы не имеют собственного объема, температура при смешении таких газов остается постоянной, и изменение энтропии каждого из смешиваемых газов будет таким же, каким оно было при расширении газа в пустоту. [c.367]

Уравнение Вант-Гоффа показывает, что осмотическое давление равно тому давлению, которое производило бы растворенное вещество, если бы оно в виде идеального газа занимало тот же объем, что и в растворе при той же температуре. Уравнение (126.11) правильно передает зависимость осмотического давления от концентрации и температуры. Раствор, содержащий 1 моль растворенного вещества в 22,4 л, имеет при 0°С осмотическое давление 1,013 10 Па (1 атм). Универсальная газовая постоянная R, рассчитанная из данных по осмотическому давлению раствора, совпадает с величиной, полученной при изучении газов. [c.360]

При рассмотрении газовой фазы СНГ, которая несколько отличается от идеального газа, в уравнение равновесного состояния вводится коэффициент сжимаемости 2, учитывающий, что молярный объем газовой фазы при повышении давления уменьшается по сравнению с молярным объемом идеального газа. В этом случае уравнение состояния реального газа можно выразить формулой рУ = 2ЯТ. [c.54]

Например, состояние идеального газа определяется давлением, объемом и температурой, которые связаны уравнением Менделеева — Клапейрона. Два из этих параметров могут быть выбраны произвольно, третий при этом имеет вполне определенное значение. Можно, например, задать давление и объем газа, тогда температуру можно вычислить [c.144]

Газовые системы являются наиболее наглядными моделями при изучении законов термодинамики и кинетики. Поведение газов в различных условиях необходимо знать для объяснения свойств веществ в конденсированных состояниях. Так, от свойств идеальных газов можно легко перейти к свойствам идеальных жидких растворов, а затем и к свойствам реальных растворов. Именно поэтому универсальная газовая постоянная входит в уравнение состояния не только идеального газа, но и реальных газов, в уравнения для осмотического давления растворов и для электродвижущей силы гальванических элементов. [c.9]

Пусть, например, цилиндр из хорошо проводящего тепло материала, наполненный идеальным газом, помещен в термостат для поддержания постоянной температуры. Если дать газу возможность расшириться, то он может произвести определенную работу. Источником этой работы является только энергия, взятая из термостата, так как внутренняя энергия газа осталась [c.14]

По мере уменьшения молярного объема газа оба допущения, положенные в основу представления об идеальном газе, становятся все менее верными. Для описания газа в более щироком диапазоне давлений Ван-дер-Ваальсом было предложено уравнение, носящее его имя. В уравнении Ван-дер-Ваальса учитывается, во-первых, что молекулы газа занимают некоторый конечный объем и в уравнение (8.1) вместо молярного объема вводится свободный от молекул [c.123]

Уравнение (ХП.З) является выражением закона Рауля (1886) при постоянной температуре равновесное парциальной давление пара р каждого компонента равно давлению пара р] этого компонента в чистом виде при данной температуре, помноженному на его мольную долю в жидкой фазе (в растворе). Зависимость (ХП.З) позволяет называть идеальным раствором такой раствор, который подчиняется закону Рауля во всей области концентраций от Л" = О до = 1 и при всех температурах и давлениях. При этом насыщенный пар над раствором должен вести себя как идеальный газ. Так как условие идеальности пара не всегда соблюдается, уравнение (ХП.З) целесообразнее употреблять в другой форме [c.180]

Следовательно, при изменении направления процессов, проходящих последовательный ряд таких бесконечно близких состояний, можно не только вернуть систему и окружающую ее среду в первоначальное состояние, но и заставить их (систему и среду) совершить в обратном направлении точно те же изменения, что и при прямом процессе. Примером обратимых процессов может служить адиабатическое расширение или сжатие идеального газа. Однако этот процесс может быть обратим лишь при условии полной тепло-изолированности системы и бесконечно медленного изменения объема и давления газа, необходимого для быстрого выравнивания температуры. Изотермическое расширение или сжатие идеального газа тоже может быть обратимым процессом при условии немедленного теплообмена с окружающей средой, необходимого для сохранения постоянства температуры. И адиабатический, и изотермический процессы обратимы при условии бесконечно медленного их протекания и исключения трения. Таким образом, понятие об обратимости процесса вводится в целях установления стандарта для сравнения реальных процессов. [c.46]

Согласно молекулярно-кинетической теории, для идеальных двухатомных газов Сдр 7, а Сц 5. Их отношение К, носящее название показателя адиабаты, имеет большое значение в технических и термодинамических расчетах. =Сдр/Сдв= = 7/5 = 1,4. Для трех- и многоатомных идеальных газов К = 9/7 = = 1,29. [c.25]

Таким образом, внутренняя энергия идеального газа не зависит от объема, а при постоянной температуре —и от давления. Энтальпия Н при постоянной температуре также не зависит от объема и давления. Это объясняется тем, что взаимодействия между молекулами идеального газа пренебрежимо малы. [c.66]

Теплоемкости Сру и идеального газа, у которого йу < 1, отрицательны, поэтому изобары и изохоры идут в Sy — Ту-диа-грамме с понижением Ту (рис. 3.8), так как подводимая теплота dq >0. При этом изобары идут круче изохор, так как ку = Сру с. у < < 1 и, значит, I Сру I < I с-,у . По мере увеличения давления изобары смещаются вниз в сторону уменьшения условных температур. Для такого идеального газа справедливы уравнения Майера (3.40) и уравнения термодинамики, если заменить в них термодинамическую температуру условной. Энтальпия и внутренняя энергия идеального газа с < I отрицательны, но так как при изобарном или изохорном подводе теплоты величина Ту умень шается, то эти параметры в конце процесса больше, чем в начале т. е. dq = di > u. [c.120]

Коэффициенты (Г), В (Т) и т. д. называют вторым, третьим и т. д. вириальными коэффициентами (первый вириальный коэф- фициент — единица). Для идеального газа все вириальные коэффициенты, начиная со второго, равны нулю. Таким образом, коэффициенты 2 (Л (Л описывают степень отклонения свойств реального газа от свойств идеального газа при заданной температуре. Зависимости вириальных коэффициентов от температуры различны обычно их находят по опытным данным, как и сами значения коэффициентов. Если вириальные коэффициенты газа (пара) при интересующей нас температуре известны, не составляет труда по уравнению (П. 13) вычислить давление газа при любом его объеме. [c.28]

Уравнение К—М часто называют уравнением состояния идеального газа. Уравнение состояния — это уравнение, связывающее между собой параметры состояния вещества — давление, объем и температуру. Газ, который полностью подчиняется уравнению состояния (4.1), называется идеальным. Такой газ не существует в действительности. Реальные газы хорошо подчиняются уравнению К— М при низких давлениях и высоких температурах. [c.44]

Поэтому в дальнейшем термодинамические характеристики адсорбции даются в терминах концентрации объемного газа с (если адсорбируется газ идеальный) или его активности а. Так как в статических методах исследования адсорбции распространены измерения давления р, то ниже даются также выражения для термодинамических харакгеристик адсорбции и через давление р, но только для адсорбции идеального газа. [c.111]

Для ориентировочной оценки состава газа, получаемого при тех или иных условиях, часто используют понятие об идеальных генераторных газах. Под ними понимают газы, образующиеся при взаимодействии чистого углерода и газифицирующих агентов (О2 и Н2О) с получением только горючих компонентов (не считая азота при использовании воздушного дутья). Характеристиками идеальных генераторных газов служат их состав [% (об.)], выход (м на 1 кг топлива), теплота сгорания (кДж/м ) и коэффициент полезного действия газификации (т]). Последний находят как отношение количества тепла, которое можно получить при сжигании образующегося газа (СО, к количеству тепла, выделяющегося при сжигании израсходованного топлива (Q2). В случае эндотермического процесса знаменатель должен быть увеличен на величину теплового эффекта реакции (<3з) [c.104]

Идеальный газ при расширении без совершения внешней работы сохраняет температуру постоянной, однако реальные газы отклоняются от этой закономерности, чем и пользуются для целей глубокого охлаждения. При обычных температурах и не очень высоких давлениях газы, за исключением водорода и гелия, охлаждаются при дросселировании (положительный эффект Джоуля-Томсона). [c.36]

Для идеального газа (или для реального газа при достаточно низком давлении) летучесть газа приблизительно равна его давлению, т. е. имеет место равенство а=/=Р. Летучесть газа при любом давлении может быть определена из уравнения (11,8 ), если известно для этого газа соотношение между Р и V при данной температуре. При любой данной температуре реальный газ может быть приведен к стандартному состоянию с /°—1 путем расширения этого газа до давления, равного нулю, производимого по его собственной изотерме в координатных осях Р и I/, а затем путем сжатия до 1 атм по изотерме идеального газа, определяемой из соотношения [c.143]

Условные гипотетические формы состояния некоторых элементов используются для выражения параметров реакций образования соединений и при обычных температурах. Так, вместо основного, стандартного состояния жидкого брома, Вг2(ж), кристаллического иода, ЬСкр), и ромбической серы, 8(ромб), в качестве исходного состояния в этих реакциях нередко принимают гипотетические формы их в виде идеального газа с двухатомными молекулами Вг2(г), I2(r) и S2(r) в стандартном состоянии, т. е. при фугитив-ности, равной единице. Вместе с тем можно рассматривать эти же элементы в форме одноатомного газа в стандартном состоянии. Когда в качестве базисного принимают не основное, а какое-нибудь другое стандартное состояние элемента, это обязательна нужно оговаривать. [c.25]

Систему, точно подчиняющуюся здм, называют идеальной — идеальный газ, раствор. Всякая реальная система может в значительной степени приближаться к идеальной при достаточно низкой концентрации реагентов, когда среднее расстояние между частицами достаточно велико и их можно рассматривать как независимые и не влияющие друг на друга. На практике в газовых смесях это достигается при низком давлении, а в растворах — при большом разбавлении. [c.18]

Для всех веществ приводятся таблицы термодинамических свойств соответствующих идеальных газов, вычисленные методами статистической термодинамики. Таблицы термодинамических свойств 22 газов (е , Н, Н , Н , Нг, О, 0+, Ог, 02+, ОН, 0Н+, НгО, Ы, N2, Ы , N0, N0+, С, С+, СО и С0+) вычислены для 293,15 298,15 400 (100) 6000 (200) 10 000 (500) 20000°К таблицы термодинамических свойств 299 газов вычислены для Г = 293,15 298,15 400(100) 6000° К и остальных 14 газов —для Г —293,15 298,15 400(100) 4000° К. Они включают 55 таблиц термодинамических свойств одноатомных газов, в том числе и электронного газа, ГТо таблиц термодинамических свойств двухатомных газов и 170 таблиц термодинамических свойств многоатомных газов. [c.5]

Рассмотрим уравнение (7.6). Поскольку для идеального газа при неизменной температуре f=idem плотность пропорциональна давлению газа, а теплофизические свойства, определяемые Ср, ц,, X и Рг, не зависят от давления, согласно (7.6) для одного и того же идеального газа разных давлений [c.105]

Следует подчеркнуть, что, согласно уравнению энергии (24), в энергетически изолированном потоке идеального газа существует однозначная зависимость между температурой газа Т (теплосодержанием г) и скоростью течения и>. Повышение скорости Б таком потоке всегда сонро-вождается снижением температуры независимо от изменения других параметров газа. Если в двух сечениях энергетически изолированного потока одинакова скорость течения, то в них будет одинаковой и температура газа, какие бы процессы ни происходили в потоке между рассматриваемыми сечениями. При уменьшении скорости течения до нуля газ приобретает одинаковую температуру Т независимо от особенностей процесса торможения и возникающих при этом необратимых потерь. [c.19]

Рассмотрим вывод правила фаз. Воспользуемся для решения задачи сведениями из математики. На математическом языке свойства любой системы являются ее переменными среди них мы на основании опыта выбираем независимые переменные, через которые выражаем другие, зависимые свойства системы, и таким образом определяем ее состояние. Например, состояние идеального газа термодинамически определяется тремя переменными 1 авлением. объемом д темпепатупор. Но из них только любые две переменные независимы. Так, если мы произвольно выберем в качестве независимых переменных объем и температуру, то давление газа тем самым будет пре-допред(У1ено. [c.164]

Пусть, например, 1 моль идеального газа находится в цилиндре с поршнем под давлением рг и, следовательно, Gl = G°- -RT npl. Дадим газу обратимо расшириться при постоянной температуре Т, так что его давление упадет до рг. При этом газ произведет некоторую работу А. После расширения функция О принимает значение 2 = 0°+ Лпр2. Таким образом [c.39]

Так как в моле любого вещества содержится одно и то же число молекул, то из закона Авогадро вытекает важное следствие один моль лкмЗого идеального газа при заданном давлении и заданной температуре занимает один и тот же объем. Это следствие подтверждено экспериментально в частности, при нормальных условиях (0°С и 760 мм рт. ст.) один моль любого газа занимает примерно постоянный объем, равный 22,4 л. [c.8]

Итак, при расширении газа, т. е. при удалении молекул друг от друга, происходит затрата энергии. Затрачиваемая энергия идет на преодоление сил взаимного притяжения молекул. В случае идеальных газов, в которых отсутствуют силы взаимоденствня между частнца-мн, эффект Джоуля—Томсона прн любых условиях равен нулю. Таким образом, исследовапие теплового эффекта свободного расширения является одним из способов определения степени отступления реальных газов от законов идеальных газов, мерой неидеальности систем. [c.40]

Теория газообразного состояния. Важнейшая теоретич. модель газообразного состояния-идеал ьный газ, для к-рого энергия взаимод. между молекулами пренебрежимо мала по сравнению с кинетич, энергией их хаотич. (теплового) движения. Ур-ние состояния для л молей идеального Г., занимающего объем У при т-ре Т и давлении р, имеет вид рУ=пЯТ, где К = 8,31 ДжДмоль-К)-газовая постоянная (см. Клапейрона-Менделеева уравнение). Внутр. энергия 1 моля одиоатомиого идеального газа = 7а Д"я идеального Г. строго выполняются Бойля-Мариотта закон и Гей-Люссака законы-, для реальных Г. эти законы выполняются приближенно-тем лучше, чем дальше р и Т от критич. значений. [c.474]

Для определения этих величин выбирают нек-рые простые в-ва. для к-рых, по определению, вьшолняются условия Д0 5р = О, ДЯ р = О, ДХ р = 0. В качестве С.с. для простых в-в принимают устойчивое фазовое и хим. состояние элемента при данной т-ре. Это состояние не всегда совпадает с естественным так, С. с. простого в-ва фтора при всех т-рах-чистый идеальный газ при 1 атм, состояыщй из молекул Fj при этом не учитывается диссоциация на атомы. С.с. может быть разным в разл. температурных интервалах. Для Na, напр., в интервале от О до (370,86 К) С.с. простого в-ва-чистый металлич. Na при 1 атм в интервале от до (1156,15 К)-чистый жидкий Na при 1 атм выше 1156,15 К-идеальный газ при 1 атм, состоящий исключительно из атомов Na. Т. обр., стандартная энтальпия образования твердого NaF ниже 370,86 К соответствует изменению энтальпии в р-ции Na (тв) -Ь V2F2 = = NaF (тв), а в интервале 370,86-1156,15 К соответствует измененшо энтальпии в р-ции Na (жидк) -I- F = NaF (тв). [c.413]

Вернемся теперь к более подробному обсуждению критической точки, которое удобно провести с помощью Р — 1 диаграммы, изображенной на рис. 11.12, где показаны пять изотерм, характерных для реального газа, а также одна изотерма для идеального газа. Изотерма идеального газа имеет форму гиперболы, а у изотерм реальных газов наблюдаются значительные отклонения от этой формы, особенно вблизи критической точки. При температурах, несколько превышающих критическую, как, например, Т3 или Т4, газ не поддается сжижению, но при критической температуре Ткрит существует такая точка С на диаграмме, в которой газ находится в равновесии с жидкостью. При более низких температурах, например Т2 или Т , существует целая область, в которой возможно одновременное существование жидкости и паровой фазы эта область на рис. 11.12 оставлена светлой, по левую сторону от нее система находится в жидком состоянии. [c.196]

В качестве стандартного состояния индивидуальных жидких и твердых веществ принимают состояние их при данной температуре и при давлении, равном 1 бар, а для индивидуальных газов — такое их состояние (большей частью гипотетическое), когда при данной температуре и давлении, равном 1 бар, они обладают свойствами идеального газа . Все величины, относящиеся к стандартному состоянию веществ, отмечают верхним индексом (ДЯобр, Н°т — Н1, Срит. д.)и называют стандартными (стандартная теплота образования, стандартная энтальпия). В области обычных давлений изменение давления слабо влияет на тепловые эффекты реакций и энтальпию веществ, так как внутренняя энергия идеального газа не зависит от давления, а в конденсированном состоянии сжимаемость веществ мала. Однако многие другие величины, как, например, энтропия газов, сильно зависят от давления. [c.192]

Смысл этого выражения вполне понятен при нагревании одного киломоля идеального газа на один градус при Р = onst сообщаемое газу тепло расходуется не только на изменение внутренней энергии газа, но и на совершение работы против внешнего давления, равного давлению газа при нагревании же газа при V = onst тепло расходуется только на изменение его внутренней энергии. [c.66]