الجديد

ما هو قانون الغاز المثالي؟

ما هو قانون الغاز المثالي؟

قانون الغاز المثالي هو واحد من معادلات الدولة. على الرغم من أن القانون يصف سلوك الغاز المثالي ، إلا أن المعادلة تنطبق على الغازات الحقيقية في ظل العديد من الظروف ، لذلك فهي معادلة مفيدة لتعلم استخدامها. يمكن التعبير عن قانون الغاز المثالي على النحو التالي:

PV = NkT

أين:
P = الضغط المطلق في الأجواء
V = الحجم (عادة باللتر)
ن = عدد جزيئات الغاز
ك = ثابت بولتزمان (1.38 · 10−23 J · K−1)
T = درجة الحرارة في كلفن

يمكن التعبير عن قانون الغاز المثالي في وحدات SI حيث يكون الضغط في الباسكال ، والحجم بالمتر المكعب ، ويصبح N n ويتم التعبير عنه على شكل شامات ، ويتم استبدال k بـ R ، ثابت الغاز (8.314 J · K)−1· مول−1):

PV = nRT

الغازات المثالية مقابل الغازات الحقيقية

ينطبق قانون الغاز المثالي على الغازات المثالية. يحتوي الغاز المثالي على جزيئات ذات حجم ضئيل لها طاقة متوسطة حركية تعتمد على درجة الحرارة فقط. القوى الجزيئية والحجم الجزيئي لا يعتبرهما قانون الغاز المثالي. ينطبق قانون الغاز المثالي على الغازات أحادية الذروة تحت ضغط منخفض ودرجة حرارة عالية. يكون الضغط المنخفض هو الأفضل لأن متوسط ​​المسافة بين الجزيئات أكبر بكثير من الحجم الجزيئي. زيادة درجة الحرارة تساعد بسبب زيادة الطاقة الحركية للجزيئات ، مما يجعل تأثير الجذب بين الجزيئات أقل أهمية.

اشتقاق قانون الغاز المثالي

هناك عدة طرق مختلفة لاشتقاق المثالية كقانون. هناك طريقة بسيطة لفهم القانون تتمثل في اعتباره مزيجًا من قانون Avogadro وقانون الغاز المدمج. يمكن التعبير عن قانون الغاز المجمع على النحو التالي:

PV / T = C

حيث C ثابت ويتناسب طرديًا مع كمية الغاز أو عدد مولات الغاز ، n. هذا هو قانون أفوجادرو:

ج = العدد

حيث R هو عامل الغاز الثابت أو عامل التناسب. الجمع بين القوانين:

PV / T = العدد
ضرب كلا الجانبين بحاصل T:
PV = nRT

قانون الغاز المثالي - أمثلة للمشاكل التي عملت

مثالية مقابل مشاكل الغاز غير المثالي
قانون الغاز المثالي - حجم ثابت
قانون الغاز المثالي - الضغط الجزئي
قانون الغاز المثالي - حساب الشامات
قانون الغاز المثالي - حل للضغط
قانون الغاز المثالي - حل لدرجة الحرارة

المعادلة الغازية المثالية للعمليات الديناميكية الحرارية

معالجة
(ثابت)
معروف
نسبة
P2الخامس2تي2
إسوي الضغط
(P)
الخامس2/الخامس1
تي2/ T1
P2= P1
P2= P1
الخامس2= V1(الخامس2/الخامس1)
الخامس2= V1(T2/ T1)
تي2= T1(الخامس2/الخامس1)
تي2= T1(T2/ T1)
Isochoric
(الخامس)
P2/ P1
تي2/ T1
P2= P1(P2/ P1)
P2= P1(T2/ T1)
الخامس2= V1
الخامس2= V1
تي2= T1(P2/ P1)
تي2= T1(T2/ T1)
متحاور
(T)
P2/ P1
الخامس2/الخامس1
P2= P1(P2/ P1)
P2= P1/(الخامس2/الخامس1)
الخامس2= V1/ (P2/ P1)
الخامس2= V1(الخامس2/الخامس1)
تي2= T1
تي2= T1
isoentropic
تفريغ
ثابت الحرارة
(غير قادر علي)
P2/ P1
الخامس2/الخامس1
تي2/ T1
P2= P1(P2/ P1)
P2= P1(الخامس2/الخامس1)−γ
P2= P1(T2/ T1)γ/(γ − 1)
الخامس2= V1(P2/ P1)(−1/γ)
الخامس2= V1(الخامس2/الخامس1)
الخامس2= V1(T2/ T1)1/(1 − γ)
تي2= T1(P2/ P1)(1 − 1/γ)
تي2= T1(الخامس2/الخامس1)(1 − γ)
تي2= T1(T2/ T1)
polytropic
(PVن)
P2/ P1
الخامس2/الخامس1
تي2/ T1
P2= P1(P2/ P1)
P2= P1(الخامس2/الخامس1)-n
P2= P1(T2/ T1)ن / (ن - 1)
الخامس2= V1(P2/ P1)(-1 / ن)
الخامس2= V1(الخامس2/الخامس1)
الخامس2= V1(T2/ T1)1 / (1 - ن)
تي2= T1(P2/ P1)(1 - 1 / ن)
تي2= T1(الخامس2/الخامس1)(1 ن)
تي2= T1(T2/ T1)


شاهد الفيديو: الغاز المثالي (يونيو 2021).