AD7

Równanie Clapeyrona, równanie stanu gazu doskonałego to równanie stanu opisujące związek pomiędzy temperaturą, ciśnieniem i objętością gazu doskonałego, a w sposób przybliżony opisujący gazy rzeczywiste.

pV=nRT

gdzie: p - ciśnienie, V - objętość, n - liczba moli gazu T - temperatura (bezwzględna) R - uniwersalna stała gazowa: R = NAk, gdzie: NA - stała Avogadra (liczba Avogadra), k - stała Boltzmanna, R = 8,314 J/(mol·K).

PRAWA GAZOWE

1). Zależność objętości gazu doskonałego od ciśnienia, przy stałej temperaturze (Prawo Boyle'a-Marriotte'a, 1660-1676) Objętość V danej masy gazu doskonałego jest odwrotnie proporcjonalna do jego ciśnienia p, przy zachowaniu stałej temperatury T.

2). Zależność objętości gazu doskonałego od temperatury, przy stałym ciśnieniu (Prawo Gay-Lussaca lub inaczej prawo Charlesa, 1787-1808) Pod stałym ciśnieniem p objętość V danej masy gazu doskonałego jest wprost proporcjonalna do temperatury bezwzględnej T.

3). Zależności między objętością V, ciśnieniem p i temperaturą T gazu opisują tzw. równania stanu gazu doskonałego a).

4). Prawo Avogadra (hipoteza Avogadra)

Liczby cząsteczek różnych gazów są sobie równe w określonej objętości, przy stałym ciśnieniu i temperaturze zakładając, że gazy te właściwościami są zbliżone do gazu doskonałego.

1 mol dowolnego gazu w warunkach normalnych (T = 273,15 K, p = 101 325 Pa) zajmuje objętość nazywaną objętością molową

V₀ = 0,022414 m³ mol^-1 = 22,414 dm³ mol^-1

Natomiast stała Avogadra - jest to liczba cząsteczek dowolnej substancji znajdująca się w 1 molu: N_A = 6,022∙10²³ mol^-1

Z powyższych praw można wyprowadzić również wzór na gęstość gazu d:

5). Prawo Daltona (prawo ciśnień cząstkowych)

Ciśnienie mieszaniny gazów p równa się sumie ciśnień, jakie wywierałyby poszczególne składniki mieszaniny gdyby były same w danej objętości. Ciśnienie całkowite mieszaniny gazowej jest równe sumie ciśnień parcjalnych (cząstkowych) wszystkich składników p_i. 

czyli:

6). Prawo Henry'ego

Prężność pary substancji rozpuszczonej nad jej roztworem zmienia się proporcjonalnie ze składem roztworu. Prawo to spełniane jest przez lotne substancje rozpuszczone w rozcieńczonych roztworach.

gdzie: k_H - stała Henry'ego [Pa mol^-1 dm³

Gaz doskonały - zwany gazem idealnym jest to abstrakcyjny, matematyczny model gazu, spełniający następujące warunki:

-brak oddziaływań międzycząsteczkowych z wyjątkiem odpychania w momencie zderzeń cząsteczek

-objętość cząsteczek jest znikoma w stosunku do objętości gazu

-zderzenia cząsteczek są doskonale sprężyste

-cząsteczki znajdują się w ciągłym chaotycznym ruchu

Gaz rzeczywisty - pojęcie termodynamiczne oznaczające gaz, który nie zachowuje się ściśle zgodnie z prawami ustalonymi dla gazu doskonałego. W praktyce są to wszystkie gazy istniejące w realnym świecie, aczkolwiek przybliżenie gazu doskonałego może w wielu warunkach być do nich z powodzeniem zastosowane. Przybliżenie to zawodzi jednak w skrajnych warunkach, oraz gdy istnieje potrzeba dokonania bardzo dokładnych obliczeń w warunkach zbliżonych do normalnych.

Miarą odchylenia zachowania gazu rzeczywistego od gazu idealnego jest współczynnik ściśliwości (współczynnik kompresji) Z:

Z=pVm/RT

gdzie:

p - ciśnienie gazu

Vm = V/n - objętość molowa gazu (V - objętości, n - ilości gazu [mol])

R - uniwersalna stała gazowa

T - temperatura bezwzględna

gdzie: M - masa molowa [g mol^-1]

V₀ - objętość molowa gazów w temperaturze T i pod ciśnieniem p, wyznaczana z równań stanu gazu

---