المعادلة الأساسية للنظرية الحركية الجزيئية للغاز المثالي. النظرية الحركية الجزيئية للغاز المثالي. الأحكام الأساسية الأحكام الأساسية للنظرية الحركية الجزيئية

يتم تحديد السرعة المتوسطة الحسابية لحركة الجزيئات بواسطة الصيغة

الجزيئات، التي تتحرك بشكل عشوائي، تصطدم باستمرار مع بعضها البعض. بين تصادمين متتاليين، تسير الجزيئات في مسار معين يسمى طول المسار الحر.

يتغير طول المسار الحر طوال الوقت، لذا يجب أن نتحدث عن متوسط ​​طول المسار الحر ، كمتوسط ​​المسار الذي يقطعه الجزيء بين تصادمين متتاليين

الغرض من الدرس:اختبار معرفة الطلاب وتحديد درجة إتقان المواد حول هذا الموضوع.

خلال الفصول الدراسية

تنظيم الوقت.

الخيار -1 (المستوى الأول)

1. احسب الكتلة الجزيئية للأكسجين – O₂. (الجواب: 32 10 -3 كجم/مول)

2. يوجد 80 جم من الأكسجين، احسب عدد المولات الموجودة فيه. (الجواب: 2.5 مول)

3. احسب ضغط الغاز على جدران الاسطوانة إذا علم أنها تحتوي على مادة البروبان

(C3H4) بحجم 3000 لتر عند درجة حرارة 300 كلفن. وكمية مادة هذا الغاز تساوي

140 مول. (الإجابة: 116 كيلو باسكال)

4. ما هو سبب الحركة البراونية؟

5. يوضح الشكل انتقال الغاز المثالي من الحالة 1 إلى الحالة 2.

أ) أعط اسمًا لعملية النقل. ب) عرض رسم بياني للعملية في إحداثيات PT وVT.

0 2 الخامس

الخيار – 2 (المستوى الأول)

1. احسب الكتلة الجزيئية للماء – H₂O. (الجواب: 18 10-3 كجم/مول)

2. يوجد 200 جرام من الماء في كوب. أوجد عدد مولات الماء. (الجواب: 11.1 مول)

3. خزان يحتوي على نيتروجين وزنه 4 كجم عند درجة حرارة 300 كلفن وضغط 4105 بنسلفانيا.

أوجد حجم النيتروجين.

4. لماذا يحتل الغاز كامل الحجم المقدم له؟

5. يوضح الشكل انتقال الغاز المثالي من الحالة 1 إلى الحالة 2.

أ) أعط اسمًا لعملية النقل. ب) إظهار رسم بياني للعملية في إحداثيات RT وVT أوه.

الخيار -1 (المستوى الثاني)

1. تحديد كتلة 1022 جزيء نيتروجين.

حل. م = م₀ ن = م ن/نا؛ م = 4.7 (كجم)

2. درجة حرارة الهيدروجين 25 درجة مئوية. احسب كثافته عند الضغط الجوي العادي.

حل. ρ = P M/ RT = 81 (جم/سم³)

3. تمتلئ لمبات المصابيح الكهربائية بالغاز الخامل عند الضغط ودرجة الحرارة المنخفضة. اشرح السبب.

4. في نظام الإحداثيات RT، يظهر رسم بياني للتغيرات في حالة الغاز المثالي.

أ) أعط كل انتقال اسمًا.

ب) رسم التحولات في إحداثيات PV وVT.

5. حسب الوقت من السنة، هناك اختلاف في كتلة الهواء الموجود داخل الغرفة. في الصيف تصل درجة حرارة الهواء إلى 40 درجة مئوية، وفي الشتاء إلى 0 درجة مئوية عند الضغط الجوي العادي. الكتلة المولية للهواء هي 29·10-3 كجم/مول. أوجد الفرق في كتلة الهواء.

PV = م R T/ M؛ m1 = PV M/R T1؛ m2 = ف م/ص T2؛ Δm = م₁ – م₂;

Δm = PV M/R (1/T1 - 1/T2)؛ Δm = 8.2 (كجم)

الخيار -2 (المستوى الثاني)

N = γ NA = م NA/M؛ ن = 3.31012 (جزيئات)

2. يوجد النيتروجين في وعاء مغلق سعته 5 لتر وكتلته 5 جم ويتم تسخينه من 20 درجة مئوية إلى 40 درجة مئوية. حساب ضغط النيتروجين قبل وبعد التسخين.

حل. P1 V = م RT/ م؛ P1 = م RT/VM؛ P1 = 8.7 (باسكال)

P₁/P₂ = T₁/T₂; P₂ = P₁ T₂/T₁; P₂ = 9.3·104 (باسكال)

3. لماذا يتم ضخ الأنابيب الداخلية لعجلات السيارة إلى ضغط أعلى في الشتاء عنه في الصيف؟

4. في نظام الإحداثيات RT، يتم تصوير رسم بياني للتغيرات في حالة الغاز المثالي.

ع 4 أ) أعط اسمًا لكل انتقال.

ب) رسم التحولات في الإحداثيات

1. الغاز المثالي، العمليات المتساوية.

2. معادلة كلابيرون-منديليف.

3. المعادلة الأساسية للنظرية الحركية الجزيئية للغاز المثالي.

4. متوسط ​​الطاقة الحركية للحركة الانتقالية للجزيء.

5. عدد درجات حرية الجزيء.

6. قانون التوزيع الموحد للطاقة عبر درجات الحرية.

7. السعات الحرارية ( النوعية، المولية).

8. خليط الغازات. قانون دالتون.

الصيغ الأساسية لحل المشاكل

قوانين الغاز المثالي

معادلة حالة الغاز المثالي (معادلة كلابيرون-مندلييف)

حيث m هي كتلة الغاز؛ M هي كتلتها المولية؛ R - ثابت الغاز العالمي؛ ن=م/م – عدد مولات المادة؛ T – درجة الحرارة المطلقة .

قانون دالتون

ف=ف1 +ف2+. . .+ف ن ،

حيث P هو ضغط خليط الغاز؛ P i – الضغط الجزئي للمكون الأول من الخليط؛ ن – عدد مكونات الخليط.

الكتلة المولية لخليط من الغازات

م=(م 1 +م 2 +... +م ك)/(ن 1 +ن 2 +...+ ن ك)،

حيث m i هي كتلة المكون i للخليط؛ n i - كمية مادة المكون الأول للخليط؛ ك – عدد مكونات الخليط.

الجزء الكتلي من المكون الأول لخليط الغاز

حيث m i هي كتلة المكون i للخليط؛ م هي كتلة الخليط.

النظرية الحركية الجزيئية للغازات (MKT)

كمية المادة

حيث N هو عدد العناصر الهيكلية للنظام (الجزيئات، الذرات، الأيونات، إلخ)؛ N A – رقم أفوجادرو؛ م – كتلة الغاز. م – الكتلة المولية .

الكتلة المولية للمادة

كتلة جزيء واحد من المادة

كمية من الخليط

حيث n i, mi i – كمية المادة وكتلة المكون الأول للخليط; ك – عدد مكونات الخليط.

تركيز الجزيئات (الجزيئات، الذرات، الخ) في النظام المتجانس

حيث N هو عدد جزيئات النظام؛ V هو حجمه. r هي كثافة المادة.

المعادلة الأساسية للنظرية الحركية للغازات

حيث P هو ضغط الغاز؛ ن – تركيزه.<ه P > هو متوسط ​​الطاقة الحركية للحركة الانتقالية للجزيء.

متوسط ​​الطاقة الحركية لكل درجة حرية للجزيء

حيث k هو ثابت بولتزمان؛ T – درجة الحرارة المطلقة .

متوسط ​​الطاقة الحركية لكل درجات الحرية المثارة للجزيء

حيث i هو عدد درجات الحرية المثارة للجزيء.

متوسط ​​الطاقة الحركية للحركة الانتقالية للجزيء

اعتماد ضغط الغاز على تركيز الجزيئات ودرجة الحرارة

ترتبط المولي C والسعة الحرارية المحددة للغاز ببعضهما البعض من خلال العلاقة

حيث M هي الكتلة المولية للغاز.

إن السعة الحرارية المولية للغاز عند حجم ثابت وضغط ثابت متساوية، على التوالي

C v =iR/2; ج ع =(ط+2)R/2،

حيث i هو عدد درجات الحرية؛ R - ثابت الغاز العالمي.

السعات الحرارية النوعية عند حجم ثابت وضغط ثابت متساوية على التوالي

معادلة ماير للقدرات الحرارية المولية

المواد المرجعية

الضغط 1 ملم زئبق. المادة = 133 باسكال

الضغط 1 جو = 760 ملم زئبق. فن.

الكتلة المولية للهواء M =29×10 -3 كجم/مول.

الكتلة المولية للأرجون M =40×10 -3 كجم/مول.

الكتلة المولية للكريبتون M = 84×10 -3 كجم/مول.

الظروف العادية: P=1.01×10 5 Pa، T=273 K.

ثابت بولتزمان k=1.38×10 -23 J/K.

ثابت الغاز العالمي R=8.31 ​​J/(mol×K).

عدد أفوجادرو N A =6.02×10 23 مول -1.

أسئلة وتمارين

1. ما هي المبادئ الأساسية للطرق الديناميكية الحرارية والحركية الجزيئية (الإحصائية) لدراسة الأنظمة العيانية؟

2. قم بتسمية المعالم الرئيسية للنظام الديناميكي الحراري.

3. تحديد وحدة درجة الحرارة الديناميكية الحرارية.

4. اكتب معادلة حالة الغاز المثالي (معادلة مندليف-كلابيرون).

5. ما هو المعنى الفيزيائي والبعد والقيمة العددية لثابت الغاز العالمي R؟

6. صياغة قوانين العمليات المتساوية للغاز المثالي.

7. عرف وحدة كمية المادة وهي 1 مول.

8. كم عدد الجزيئات الموجودة في المول الواحد من أي مادة؟

10. ما هو أساس اشتقاق معادلة نظرية الحركة الجزيئية للغازات المثالية للضغط؟ قارن هذه المعادلة مع معادلة مندليف-كلابيرون.

11. الحصول على العلاقات p=nkT و =3 كيلوطن/2.

12. ما هو المعنى الفيزيائي والقيمة العددية والوحدات لثابت بولتزمان k؟

13. ما هو محتوى أحد الأحكام الرئيسية للفيزياء الإحصائية حول التوزيع المتساوي للطاقة على درجات الحرية؟

14. بافتراض أن متوسط ​​طاقة جزيء الغاز المثالي =ikT/2، حيث i هو مجموع الانتقالية والدورانية ومرتين عدد درجات حرية الاهتزاز للجزيء، احصل على تعبير عن الطاقة الداخلية لكتلة عشوائية من الغاز المثالي.

15. ما هي السعات الحرارية النوعية والمولية للغاز المثالي؟ لماذا يوجد نوعان من السعات الحرارية للغاز المثالي؟

16. الحصول على معادلة ماير للسعات الحرارية المولية.

17. اكتب قانون دالتون واشرح معناه المادي. ما هي الكميات الفيزيائية التي تميز الخليط التي يمكن إضافتها؟

مشاكل المجموعة أ

1.(5.20) ما هي كثافة الهواء في الوعاء إذا تم إخلاء الوعاء إلى أعلى فراغ ناتج عن الطرق المخبرية الحديثة (P = 10 -11 مم زئبق)؟ درجة حرارة الهواء 15 درجة مئوية.

إجابة:ص=1.6×10 -14 كجم/م3.

2.(5.21) m=12 g من الغاز يشغل حجم V=4×10 -3 m 3 عند درجة حرارة t=7 0 C. وبعد تسخين الغاز عند ضغط ثابت، أصبحت كثافته تساوي r=6×10 -4 g/cm 3 . إلى أي درجة حرارة تم تسخين الغاز؟

إجابة:تي = 1400 0 ك.

3.(5.28) يحتوي الوعاء على m 1 = 14 جم من النيتروجين وm 2 = 9 جم من الهيدروجين عند درجة حرارة t = 10 0 C وضغط P = 1 MPa. أوجد: 1) الكتلة المولية للخليط، 2) حجم الوعاء.

إجابة: M=4.6×10 -3 كجم/مول؛ الخامس=11.7×10 -3 م3.

4.(5.29) يتم إدخال ثنائي إيثيل إيثر (C2H5OC2H5) في وعاء مغلق مملوء بالهواء عند درجة حرارة 20 درجة مئوية وضغط 100 كيلو باسكال. وبعد تبخر الأثير، أصبح الضغط في الوعاء يساوي P = 0.14 MPa. ما هي كمية الأثير التي تم إدخالها في السفينة؟ حجم السفينة V=2 لتر.

إجابة:م=2.43×10 -3 كجم.

5.(5.58) ما طاقة الحركة الحرارية لـ m=20 g من الأكسجين (O 2) عند درجة الحرارة t=10 0 C؟ أي جزء من هذه الطاقة يرجع إلى الحركة الانتقالية، وأي جزء يرجع إلى الحركة الدورانية؟

إجابة:ث = 3.7 كيلوجول؛ دبليو العاصمة =2.2 كيلوجول؛ وقت دبليو = 1.5 كيلوجول.

6.(5.61) ما هي طاقة الحركة الحرارية لجزيئات ثنائية
غاز ذري موجود في وعاء بحجم V = 2 لتر وتحت ضغط P = 150 كيلو باسكال؟

إجابة:ث = 750 ج.

7.(5.69) بالنسبة لغاز ثنائي الذرة معين، تكون السعة الحرارية النوعية عند ضغط ثابت c p = 14.67×10 3 J/(kg×K). ما هي الكتلة المولية لهذا الغاز؟

إجابة: M=2×10 -3 كجم/مول.

8.(5.71) أوجد السعتين الحراريتين النوعيتين c v و c p لبعض الغازات إذا علم أن كتلته المولية M = 0.03 كجم/مول ونسبة c p / c v = 1.4.

إجابة:ج ت = 693 جول/(كجم×ك)؛ ج ص = 970 جول/(كجم×ك).

9.(5.76) أوجد السعة الحرارية النوعية عند ضغط ثابت لخليط غاز يتكون من n 1 = 3 kmol أرجون (Ar) و n 2 = 2 kmol نيتروجين (N 2).

إجابة:ج ص = 685 جول/(كجم×ك).

10.(5.77) أوجد النسبة c p /c v لخليط غاز يتكون من m 1 = 8 g هيليوم (He) و m 2 = 16 g أكسجين (O 2).

إجابة:ج ع /ج ت =1.59.

مهام المجموعة ب

1.(2.2) تحتوي أسطوانة بسعة V = 20 l على خليط من الهيدروجين (H 2) والهيليوم (He) عند درجة حرارة T = 300 K وضغط P = 8 atm. كتلة الخليط م = 25 جم أوجد كتلتي الهيدروجين م 1 والهيليوم م 2. 1 ATM = 100 كيلو باسكال.

إجابة:م 1 =0.672×10 -3 كجم؛ م2 =24.3×10 -3 كجم.

2.(2.3) يحتوي الوعاء على خليط من m 1 = 7 جم من النيتروجين (N 2) و m 2 = 11 جم من ثاني أكسيد الكربون (CO 2) عند درجة حرارة T = 290 K وضغط P = 1 atm. أوجد كثافة r لهذا الخليط، بافتراض أن الغازات مثالية.
1 ATM = 100 كيلو باسكال.

إجابة:ص = 1.49 كجم / م 3.

3.(2.4) يحتوي وعاء بحجم V = 60 l على خليط من الأكسجين (O 2) والهيدروجين (H 2) عند درجة حرارة T = 360 K وضغط P = 750 مم زئبق. فن. كتلة الخليط م = 19 جم تحديد الضغوط الجزئية للأكسجين ص 1 والهيدروجين ص 2. 1 ملم زئبق المادة = 133 باسكال

إجابة:ع 1 = 24.9 كيلو باسكال؛ ع 2 = 74.8 كيلو باسكال.

4.(2.7) يحتوي الوعاء على خليط من m 1 = 8 جم من الأكسجين (O 2) وm 2 = 7 جم من النيتروجين (N 2) عند درجة حرارة T = 400 K وضغط P = 10 6 Pa. أوجد كثافة خليط الغاز r، والضغوط الجزئية للمكونات p 1، p 2 وكتلة مول واحد من الخليط M.

إجابة:ص=9.0 كجم/م3 ; ص 1 = ص 2 = 0.5 ميجا باسكال؛ م=30×10 -3 كجم.

5.(2.8) غلاف البالون الموجود على سطح الأرض مملوء بالهيدروجين حتى 7/8 من حجمه، أي ما يعادل V = 1600 م 3، عند ضغط P 1 = 100 كيلو باسكال ودرجة حرارة T 1 = 290 K. ارتفع المنطاد إلى ارتفاع معين، حيث كان الضغط P 2 = 80 كيلو باسكال ودرجة الحرارة T 2 = 280 K. أوجد كتلة الهيدروجين Dm المنبعثة من غلاف البالون أثناء صعوده.

إجابة:دم = 6.16 كجم.

6.(2.51) يشغل غاز ثنائي الذرة وزنه m=10 g حجم V=6 لتر عند ضغط P=10 6 Pa ودرجة حرارة t=27 0 C. أوجد الحرارة النوعية c v لهذا الغاز.

إجابة:ج ت = 5×10 3 ي/(كجم×ك).

7.(2.52) حدد السعة الحرارية النوعية للخليط c P عند ضغط ثابت إذا كان الخليط يتكون من m 1 = 20 جم من ثاني أكسيد الكربون (CO 2) و m 2 = 40 جم من الكريبتون (Kr).

إجابة:ج ف = 417 ي / (كجم × ك).

8.(2.55) كيلومول واحد من بعض الغاز المثالي في عملية التمدد متساوي الضغط يُعطى كمية الحرارة
Q = 249 كيلوجول، في حين ارتفعت درجة حرارته بمقدار
DT=(T 2 –T 1)=12 K. حدد عدد درجات حرية الغاز i.

إجابة:ط = 3.

9.(2.56) أوجد الكتلة m للكيلومول الواحد وعدد درجات الحرية i لجزيء غاز سعته الحرارية النوعية تساوي: c V =750 J/(kg×K)، c P =1050 J/(kg×K) .

إجابة:م=27.7 كجم، ط=5.

10.(2.58) تكون كثافة بعض الغازات الثلاثية في الظروف العادية r=1.4 كجم/م3 . حدد السعة الحرارية النوعية c V لهذا الغاز أثناء عملية متساوية. الضغط الجوي P 0 = 100 كيلو باسكال.

إجابة:ج V = 785 J / (كجم × ك).

مهام المجموعة ج

1. يحتوي الوعاء على خليط من الأكسجين (O2) والهيدروجين (H2). كتلة الخليط m هي 3.6 g، وجزء الكتلة W 1 من الأكسجين هو 0.6. حدد كمية المادة n من الخليط، n 1 و n 2 من كل غاز على حدة.

إجابة:ن = 788 مليمول؛ ن 1 = 68 مليمول؛ ن 2 = 720 مليمول.

2. تحتوي أسطوانة سعة V=1 لتر على نيتروجين (N2) في الظروف العادية. عندما تم تسخين النيتروجين إلى درجة حرارة T = 1.8 كيلو كلفن، تبين أن بعض جزيئات النيتروجين تتفكك إلى ذرات. درجة التفكك أ=0.3. تحديد: 1) كمية المادة ن وتركيز جزيئات النيتروجين قبل التسخين؛ 2) كمية المادة ن م وتركيز ن م من جزيئات النيتروجين المولي بعد التسخين؛ 3) كمية المادة ن وتركيز ذرات النيتروجين الذري بعد التسخين؛ 4) الكمية الإجمالية للمادة n النصف وتركيز الجزيئات n النصف في الوعاء بعد التسخين. إهمال تفكك الجزيئات في الظروف العادية. (درجة التفكك هي نسبة عدد الجزيئات المتفككة إلى الذرات إلى العدد الإجمالي لجزيئات الغاز).

إجابة: 1) 44.6 مليمول، 2.69 × 10 25 م -3؛ 2) 31.2 مليمول، 1.88×10 25 م -3؛

3) 26.8 مليمول، 1.61×10 25 م -3؛ 4) 58 مليمول، 3.49 × 10 25 م -3.

3. يتدفق ثاني أكسيد الكربون (CO 2) عبر خط أنابيب الغاز عند ضغط P = 0.83 MPa ودرجة حرارة t = 27 0 C. ما سرعة تدفق الغاز في الأنبوب إذا كانت t = 2.5 دقيقة عبر مقطع عرضي من الأنبوب مع مساحة S = 5 سم 2 م = 2.2 كجم من تدفقات الغاز؟

إجابة: آنسة.

4. تم نفخ كرة مطاطية وزنها m=2 g بالهيليوم (He) عند درجة حرارة t=17 0 C. وعندما يصل الضغط P=1.1atm في الكرة، تنفجر. ما كتلة الهيليوم الموجودة في البالون إذا كان كرويًا قبل أن ينفجر؟ ينكسر الغشاء المطاطي بسمك d=2×10 -3 سم كثافة المطاط r=1.1 جم/سم 3 . الحالة د<

إجابة: كلغ.

5. ثلاث أوعية متطابقة متصلة بواسطة أنابيب مملوءة بغاز الهيليوم عند درجة حرارة T = 40 K. ثم تم تسخين إحدى الأوعية إلى T 1 = 100 K، والأخرى إلى T 2 = 400 K، ودرجة حرارة الثالثة لا تغيير. كم مرة زاد الضغط في النظام؟ إهمال حجم أنابيب التوصيل.

إجابة:

6. للحصول على فراغ عالي في الوعاء الزجاجي يجب تسخينه أثناء الضخ لإزالة الغازات الممتصة. حدد مقدار الضغط الذي سيزداد في وعاء كروي نصف قطره R = 10 cm إذا انتقلت جميع الجزيئات الممتزة من الجدران إلى الوعاء. تعتبر طبقة الجزيئات الموجودة على الجدران أحادية الجزيئية، ومساحة المقطع العرضي لجزيء واحد تساوي 10 -15 سم 2. درجة حرارة الاحماء T=600 K.

إجابة: بنسلفانيا.

7. في الوعاء A بحجم V 1 = 2 l يوجد غاز تحت الضغط P 1 = 3 × 10 5 Pa، وفي الوعاء B بحجم V 2 = 3 l يوجد نفس كتلة نفس الغاز كما في الوعاء أ. درجة حرارة كلا الوعاءين هي نفسها وثابتة. ما الضغط P الذي سيكون عليه الغاز بعد توصيل الوعاءين A وB بأنبوب؟ إهمال حجم أنبوب التوصيل.

إجابة: P=2P 1 V 1 /(V 1 + V 2)=2.4×10 5 باسكال.

8. يسقط الشعاع الجزيئي بشكل عمودي على جدار الامتصاص. تركيز الجزيئات في الشعاع هو n، وكتلة الجزيء m 0، وسرعة كل جزيء هي u. أوجد الضغط P الذي يتعرض له الجدار إذا: أ) كان الجدار بلا حراك؛ ب) يتحرك الجدار في الاتجاه العمودي بسرعة u

إجابة:أ) Р=nm 0 u 2 , ب) Р=nm 0 (u±u) 2 .

9. ما الإجابات التي ستكون موجودة في المسألة الثامنة إذا كان الجدار مرنًا تمامًا، وسقطت العارضة على الحائط بزاوية a إلى وضعها الطبيعي. في الفقرة ب) سرعة الجدار ش

إجابة:أ) P = 2 نانومتر 0 u 2 cos 2 أ، ب) P = 2 نانومتر 0 (ucosa± u) 2.

10. احسب متوسط ​​الطاقة الانتقالية ، التناوب والاهتزازية حركة جزيء غاز ثنائي الذرة عند درجة الحرارة T=3×10 3 K.

إجابة:=6.2×10 -20 جول، ==4.1×10 -20 ج.

2) لا توجد قوى تفاعل بين جزيئات الغاز.

3) تكون اصطدامات جزيئات الغاز مع بعضها البعض ومع جدران الوعاء مرنة تمامًا؛

4) وقت تصادم الجزيئات مع بعضها البعض لا يكاد يذكر مقارنة بزمن السفر الحر للجزيئات.

دعونا نفكر في القوانين التجريبية التي تصف سلوك الغاز المثالي:

ص 1) قانون بويل ماريوت: لهذا

كتلة الغاز عند درجة حرارة ثابتة

منتج ضغط الغاز وحجمه هو

تمويه دائم:

الكهروضوئية= ثابت. (9.1.1)

الخامستسمى العملية التي تحدث عند درجة حرارة ثابتة متحاور.منحنى يصور العلاقة بين الفقرة

متر صو الخامسيسمى وصف حالة الغاز عند درجة حرارة ثابتة متساوي الحرارة(الشكل 9.1.1).

2) قانون جاي-لوساك: حجم المعطى الخامس

تتغير كتلة الغاز عند الضغط الثابت خطيًا مع درجة الحرارة.

273.15 1 ك − 1 .

تسمى العملية التي تحدث عند ضغط ثابت متساوى الضغط.على الرسم البياني في الإحداثيات الخامس,تيتم تصوير هذه العملية بخط مستقيم يسمى خط تساوي الضغط الجوي(الشكل 9.1.2).

3) قانون تشارلز: يتغير ضغط كتلة معينة من الغاز عند حجم ثابت خطياً مع درجة الحرارة.

م 3 /مول. يحتوي المول الواحد من مواد مختلفة على العدد نفسه من الجزيئات، أي ما يعادل ثابت أفوجادرو: نأ = 6.02 10 23 مول − 1.

5) قانون دالتون: ضغط خليط الغازات المثالية يساوي مجموع

ضغط جزئي- الضغط الذي يمارسه الغاز الموجود في خليط غازي إذا احتل وحده حجما مساويا لحجم الخليط عند نفس درجة الحرارة.

يتم تحديد حالة كتلة معينة من الغاز من خلال ثلاث عوامل ديناميكية حرارية: الضغط والحجم ودرجة الحرارة، والتي توجد بينها علاقة تسمى معادلة الحالة f(ص,الخامس,ت) = 0، حيث يكون كل متغير دالة لمتغيرين آخرين. استمد الفيزيائي والمهندس الفرنسي كلابيرون، من خلال الجمع بين قوانين بويل ماريوت وتشارلز وجاي لوساك، معادلة الغاز المثالي للحالة(معادلة كلابيرون): بالنسبة لكتلة معينة من الغاز تكون القيمة

رتبة الكهروضوئية/تيبقى ثابتا، أي.

قام مندليف دي بدمج معادلة كلابيرون مع قانون أفوجادرو، وربط معادلة كلابيرون بمول واحد من الغاز واستخدام الحجم المولي جهاز افتراضي. وفقًا لقانون أفوجادرو، عند نفس الضغط ودرجة الحرارة، تشغل مولات جميع الغازات نفس الحجم المولي، وبالتالي فإن ثابت الغاز سيكون هو نفسه لجميع الغازات. تم تحديد هذا الثابت المشترك بين جميع الغازات ر= = 8.31 J/(kg K) ويسمى ثابت الغاز العالمي. وهكذا اتخذت معادلة كلابيرون الشكل

حيث ν = مم- كمية المادة؛ م- كتلة الغاز م- الكتلة المولية

الكتلة الموليةتسمى كتلة 1 مول من المادة، وهي تساوي

كما أنهم يستخدمون أيضًا شكلاً آخر من معادلة حالة الغاز المثالي، حيث يقدمون ثابت بولتزمان ك = ر/نأ = 1.38 · 10 - 23 جول/ك:

ويؤثر الجدار بدوره على الجزيء بقوة مساوية في المقدار ومعاكسة في الاتجاه. وحجم هذه القوة، حسب قانون نيوتن الثاني، يساوي معدل التغير في زخم الجزيء، أي.

سوف يصطدم هذا الجزيء بالجدار عدة مرات، وتحدث التصادمات بعد الفترة الزمنية التي يستغرقها الجزيء لعبور الحاوية والعودة مرة أخرى،

أثناء التحرك ذهابًا وإيابًا عبر الوعاء، يمكن أن يصطدم الجزيء بالجدران العلوية والجانبية للسفينة، ولكن إسقاط زخمه على المحور ثورفي نفس الوقت يبقى دون تغيير (لأن التأثير مرن تمامًا). لحساب القوة المؤثرة على جميع الجزيئات الموجودة في الوعاء، نقوم بجمع مساهمات كل منها.

لأي سرعة تكون العلاقة υ 2 = υ 2 ثابتة س+ υ 2 ذ+ υ 2 ض، أو

υ 2 = υ 2 س+ υ 2 ذ+ υ 2 ض. وبما أن الجزيئات تتحرك بشكل عشوائي، فإن جميع اتجاهات الحركة متساوية و υ 2 س= υ 2 ذ= υ 2 ض. وسائل