GAZY

Parametry gazu w warunkach normalnych

Po=101325 (Pa)

Vo=n*0,0224

To=273K

Ciśnieniem nazywamy stosunek siły działającej prostopadle na daną powierzchnię do pola tej powierzchni oznaczamy je literą p

F- siła

s-pole powierzchni

p- ciśnienie

Jednostką ciśnienia jest paskal (p)=(N/m²)=(Pa) (paskal) paskalem nazywamy takie ciśnienie w którym na powierzchnię 1m²prostopadle do niej działamy siłą 1.

Inne jednostki ciśnienia:

1. atmosfera fizyczna oznaczenie atm

2. atmosfera techniczna oznaczenie at

3. bar oznaczenie B

Temperatura w Kelwinach nie przyjmuje wartości ujemnych należy pamiętać o tym, że 0˚C jest to 273˚K

Aby zamienić K na stopnie C musimy do temperatury w stopniach C dodać 273K.

T(K)= t˚(C) +273

Objętością molową gazu nazywamy stosunek objętości gazu do liczby moli zawartych w tym gazie.

V- objętość

n- objętość molowa gazu

Masą molową gazu nazywamy stosunek masy tego gazu do liczby moli zawartych w tym gazie.

μ=m/n

μ =kg/mol

Gęstością (masą właściwą ciała) nazywamy stosunek masy tego ciała do jego objętości

ϱ=m/v

(ϱ)=(kg/m^3)

POJĘIE CIEPŁA WŁAŚCIWEGO

Ciepłem właściwym ciała nazywamy stosunek ciepła potrzebnego na ogrzanie tego ciała do jego masy i zmiany temperatury .

Ciepłem molowym nazywamy stosunek ciepła potrzebnego na ogrzanie tego ciała do liczby moli zawartych w tym ciele i zmiany temperatury

Połączenie ciepła molowego z właściwym

z tej zależności wynika, ze ciepło molowe ciała jest iloczynem jego ciepła właściwego i masy molowej

RÓWNANIE GAZU DOSKONAŁEGO

Podstawowy wzór teorii kinetycznej gazu

c- współczynnik temperatury

Jednostki:

Po=101325(Pa)

Vo=n*0,0224(m³/mol)

To=273(K)

Równie gazu doskonałego z uwzględnieniem stałej gazowej R i liczby moli

Równanie gazu doskonałego z uwzględnieniem parametrów początkowych i końcowych tego gazu.

p_1;V₁;T₁ - parametry początkowe

p₂;V₂;T₂ -parametry końcowe

Równanie Clapeyrona jest równaniem gazu doskonałego które zostało przekształcone w sposób wygodniejszy do rozwiązania zadań, równanie to uwzględniać będzie masę molową gazu.

ZADANIA:

Oblicz objętość jaką zajmuje w temperaturze t=20˚, pod ciśnieniem p=10⁶(Pa),1kg tlenu. Masa molowa tlenu wynosi μ=32g/mol.

Dane

V=?

t=20˚C=20˚C+273˚K=293˚K

p=10⁶Pa

J=32g/mol=32*10^-3kg/mol

R=8,31 J/mol

Korzystając z danych z poprzedniego zadania oblicz gęstość.

ϱ=?

W naczyniach o objętości V=10^-2m³ znajdują się m₁=2g helu i m₂=1g wodoru. Oblicz ciśnienie jakie panuje we wnętrzu naczynia jeżeli temperatura gazu wynosi 100˚C. Masa molowa gazu wynosi μ₁=4g/mol a masa molowa wodoru μ₂=2g/mol.

Dane

V=10^-2 m³

m₁=2 g=2*10^-3 kg

m₂=1 g=1*10^-3 kg

t=100˚C=373 (K)

μ₁=4 g/mol=4*10^-3 kg/mol

μ₂=2 g/mol=2*10^-3 kg/mol

R=8,31 J/mol

Korzystając z zależności ciśnienia od temperatury sporządzonej dla helu wyznacz jego objętość zakładając, że masa helu wynosi m=2. masa molowa helu wynosi μ=4 g/mol.

Dane:

V=?

m=2g=2*10^-3 kg

μ=4 g/mol=4*10^-3 kg/mol

R=8,31 J/mol

dla T=400K

to p=40*10³

W naczyniach o jednakowych objętościach znajdują się równe masy helu i orgonu. Ile razy ciśnienie helu jest większe od ciśnienia orgonu, jeżeli temperatura obu gazów są identyczne? Masa molowa helu wynosi μ₁=4g/mol, a masa molowa orgonu μ₂=40g/mol.

Dane

μ_p=4g/mol=4*10^-3 kg/mol

μ_a=40g/mol=40* 10^-3 kg/mol

Vh=Va

/:Vμ

Ciśnienie helu jest 10 razy większe niż ciśnienie orgonu.

PRZEMIANY GAZOWE

1. m- const; T- const przemiana izotermiczna

2. m- const; p- const przemiana izobaryczna

3. m- const; V-const przemiana izochoryczna

4. n- const; Q- const przemiana adiabatyczna (nie ma wymiany ciepła z otoczeniem)

Przemianą izotermiczną stałej masy gazu nazywamy taką przemiane gazu doskonałego której temperatura jest wielkością stałą.

m-const T- const

Wprowadzając równanie przemiany izotermicznej wykorzystamy równanie przemiany izotermicznej parametrów początkowych i końcowych gazu.

T₁=T₂=T₃=const

/*T

pV=const jest to równanie izotermy opisujące prawo Boyle'a Mariott'a

Prawo to mówi, że w przemianie izotermicznej stałej masy gazu iloczyn objętości i ciśnienia jest wielkością stałą.

Przemianą izobaryczną stałej masy gazu nazywamy taka masę gazu doskonałego w której ciśnienie jest wielkością stałą

m-const p- const

Wzór przemiany izobarycznej który opisuje prawo Gay Lusaca prawo to brzmi przemiany izobarycznej stałej masy gazu objętość jest wprost proporcjonalna do temperatury wyrażonej w Kelwinach

Przemianą izochoryczną stałej masy gazu nazywamy taką przemianę gazu doskonałego której odętość jest wielkością stałą

m=const; V=const

równanie przemiany izochorycznej,

które opisuje prawo Charlesa

Prawo brzmi w przemianie izochorycznej stałej masy gazu cieśninie jest wprost proporcjonalne do temperatury wyrażonej w Kelwinach.

2 mole tlenu poddano przemianie 1-2 której przebieg przedstawiono na rysunku. Parametry początkowe tlenu wynoszą p₁=10⁵(Pa) i V₁=0,1(m³). Oblicz temperaturę końcową tlenu.

n=2mole

p₁=10⁵(Pa)

V₁=0,1(m³)

Wzór

Obliczenia

Jednostki

W jednakowych balonach i w jednakowej temperaturze znajdują się równe masy wodoru i dwutlenku węgla w ścianki balonu. Masy molowe wynoszą odpowiednio μ=2g/mol oraz μ=44g/mol.

T₁=T₂=T

---