Gaz
Gaz
najprostszy stan materii
najprostszy stan materii
nie ma kształtu, objętości ani swobodnej
nie ma kształtu, objętości ani swobodnej
powierzchni
powierzchni
wypełnia przestrzeń
wypełnia przestrzeń
czÄ…steczki gazu sÄ… znacznie od siebie
czÄ…steczki gazu sÄ… znacznie od siebie
oddalone
oddalone
oddalone
oddalone
poruszają się niezależnie po torach w
poruszają się niezależnie po torach w
niewielkim stopniu zaburzonych przez
niewielkim stopniu zaburzonych przez
oddziaływania
oddziaływania
międzycząsteczkowe
międzycząsteczkowe
i temperaturÄ™ T
i temperaturÄ™ T
Stan gazu
Stan gazu
Stan gazu  jest określony przez parametry
Stan gazu  jest określony przez parametry
stanu:
stanu:
objętość V, liczbę moli n, ciśnienie p i temperaturę
objętość V, liczbę moli n, ciśnienie p i temperaturę
objętość V, liczbę moli n, ciśnienie p i temperaturę
objętość V, liczbę moli n, ciśnienie p i temperaturę
T
T
Prawa gazowe
Prawa gazowe
Prawo Boyle a
Prawo Boyle a
p V = const
p V = const
gdy T = const
gdy T = const
gdy T = const
gdy T = const
V/m  objętość właściwa
V/m  objętość właściwa
gazu
gazu
 Prawo Charlesa
Prawo Charlesa
V=const *T (pod stałym
V=const *T (pod stałym
ciśnieniem)
ciśnieniem)
Alternatywa parwa
Alternatywa parwa
Charlesa:
Charlesa:
Charlesa:
Charlesa:
p=const *T(przy stałej
p=const *T(przy stałej
objętości)
objętości)
Konkluzja wynikajÄ…ca z
Konkluzja wynikajÄ…ca z
rawa Avogadra:
rawa Avogadra:
V=const*n
V=const*n
Równanie stanu gazu doskonałego
Równanie stanu gazu doskonałego
p V = n RT
p V = n RT
R  uniwersalna stała gazowa
R  uniwersalna stała gazowa
8,314 J/mol.K lub 1,986
8,314 J/mol.K lub 1,986
cal/mol.K
cal/mol.K
Gdy: p = 1 atm, T = 273 K, to
1 mol gazu zajmuje 22,4 dm3
Oblicz pracÄ™ wykonanÄ… przez 1 mol gazu
Oblicz pracÄ™ wykonanÄ… przez 1 mol gazu
doskonałego, rozprężającego się izotermicznie od
doskonałego, rozprężającego się izotermicznie od
Vpdo Vk
Vpdo Vk
Vk
W =
+"pdV
Vp
dla n=1 mamy p = (RT)/V
dla n=1 mamy p = (RT)/V
Vk
dV V
k
W = RT = RT ln
+"
V V
p
Vp
Uwaga: przy rozprężaniu  praca jest dodatnia
przy sprężaniu  praca jest ujemna
Ciśnienie
Ciśnienie
(siła wywierana na jednostkę powierzchni)
(siła wywierana na jednostkę powierzchni)
jednostka (SI) 1 Pa = 1 N/m2
jednostka (SI) 1 Pa = 1 N/m2
pomiar - manometry cieczowe, membranowe
pomiar - manometry cieczowe, membranowe
pomiar - manometry cieczowe, membranowe
pomiar - manometry cieczowe, membranowe
ciśnienie standardowe p0=105Pa=1000 hPa E" 1 atm
ciśnienie standardowe p0=105Pa=1000 hPa E" 1 atm
Pomiar ciśnienia
" manometry cieczowe hydrostatyczne,
" manometry hydrauliczne,
" sprężynowe, membranowe
" rurka Bourdona,
" elektryczne, próżniomierze jonizacyjne i in.
Wybrane jednostki ciśnienia
Wybrane jednostki ciśnienia
1 bar = 105Pa = 1,02 at 1 at = 1 kG/cm2
1 bar = 105Pa = 1,02 at 1 at = 1 kG/cm2
= 0,99 atm
= 0,99 atm
1 atm = 760 Tr = 760 mm Hg
1 atm = 760 Tr = 760 mm Hg
1 psig = 1 funt/cal2
1 psig = 1 funt/cal2
1 psia = 1 funt/cal2
1 psia = 1 funt/cal2
Równowaga mechaniczna - równość ciśnień
" dowód - na podstawie II zasady termodynamiki
Równowaga termiczna - równość temperatur
Temperatura - z (obserwacji) - określa kierunek przepływu
ciepła (dokładna definicja I i II zasady termodynamiki)
Zerowa zasada termodynamiki
TA=TB & TA= TCÒ!TB= TC
Jeżeli ciało A jest w termicznej
równowadze z ciałem B, a B jest
w termicznej równowadze
w termicznej równowadze
z ciałem C, to ciało A jest w
Równowadze termicznej z ciałem C
Skale temperatury:
(tzw. gazowa skala temperatury)
Termodynamiczna - K
0
Celsjusza - C
Fahrenheita -0F
T (K) = t (oC) + 273,15
t (oC) = 5/9 [T(oF)  32]
Mieszaniny gazów
Prawo Daltona:
Ciśnienie wywierane przez mieszaninę gazów doskonałych jest sumą
ciśnień cząstkowych wywieranych przez poszczególne składniki
mieszaniny
n RT
nART nBRT
p = pA + pB +& = + +& =
V V V
ni
nA + nB +& = n, xA + xB +& = 1, xi =
nA + nB +& = n, xA + xB +& = 1, xi =
ułamki molowe
ułamki molowe
n
n
pJ = xJ p
słuszne również dla gazów rzeczywistych
Ułamki molowe i ciśnienia cząstkowe
Ułamki molowe i ciśnienia cząstkowe
Ułamek molowy xJ w mieszaninie  jest to ilość (liczba moli) cząsteczek J
Ułamek molowy xJ w mieszaninie  jest to ilość (liczba moli) cząsteczek J
wyrażona jako ułamek całkowitej ilości cząsteczek w próbce
wyrażona jako ułamek całkowitej ilości cząsteczek w próbce
xJ =nJ/n; n= nA + nB+&
xJ =nJ/n; n= nA + nB+&
Przykład:
Przykład:
W mieszaninie zawierającej 1.0 mol N2 i 3mole H2, ułamek molowy N2 wynosi
W mieszaninie zawierającej 1.0 mol N2 i 3mole H2, ułamek molowy N2 wynosi
0.25, a H2 wynosi 0.75.
0.25, a H2 wynosi 0.75.
xA + xB +& =1
xA + xB +& =1