Теплове рівняння стану, спеціальна газова постійна

Якщо ми хочемо розглянути певний газ, який поводиться приблизно ідеально, ми можемо також використовувати інші форми загального рівняння газу, в яких специфічні для речовини Можна використовувати розміри або їх використання має сенс.

Загальне рівняння газу полягає в a обширний Форма, змінною стану, до якої вона відноситься, є кількість речовини і, отже, велика:

метод

$ p \; V = n \; R_u \; T $

Вищезазначене теплове рівняння стану ідеального газу містить кількість речовини $ n $ та універсальну газову константу $ R_u $. Кількість речовини $ n $ можна розрахувати за допомогою маси та молярної маси наступним чином:

метод

Якщо ми використовуємо вищезазначене співвідношення для $ n $, ми отримуємо теплове рівняння стану у такому вигляді:

(1) $ p \; V = \ frac \; R_u \; T $.

Якщо ми розділимо універсальну газову константу на молярну масу $ M $ розглянутого газу, то отримаємо конкретні або індивідуальна газова постійна Ri.

метод

$ R_i = \ frac $ Питома газова константа

Індивідуальна газова постійна для кожного газу різна.

приклад

Наприклад, індивідуальна газова постійна сухого повітря (М = 0,0289644 \ frac $) становить:

Тепер ми можемо переставити вищенаведене рівняння (1) таким чином:

І це призводить до:

метод

$ p $ - тиск газу в Паскалі

$ V $ - обсяг газу в м³

$ m $ - маса газу в г або кг

$ R_i = \ frac $ - конкретна або індивідуальна газова постійна в $ \ frac $

$ T $ - термодинамічна температура газу в кельвінах

Кількість речовини n вказує, скільки частинок N (атомів, молекул, іонів, електронів, інших формульних одиниць) міститься в системі. Для цього фактичну кількість частинок множать на константу Авогадро NA. Одиницею кількості речовини є моль [1 моль].

$ N = n \ cdot N_A \; \ rightarrow \; n = \ frac $

Якщо розрахунки слід проводити з кількістю частинок, а не з кількістю речовини, це випливає з

$ p \; V = n \; R_u \; T $

Вставивши:

$ R_u = N_A \ cdot k_B $

$ p \; V = n \; Не застосовується \; k_B \; T $

Ось як ви отримуєте форму:

метод

$ p \; V = N \; k_B \; T $

Якщо розділити об'єм $ V $ на кількість речовини $ n $ або на масу $ m $ газу, що розглядається, отримується інтенсивні форми теплове рівняння стану ідеальних газів. Те саме стосується, якщо масу газу розділити на його об’єм.

метод

$ p \; V = n \; R_u \; Т \; \ rightarrow \; p \; v_m = R_u \; T $

$ p \; V = m \; R_i \; Т \; \ rightarrow \; p \; v = R_i \; T $

$ p \; V = m \; R_i \; Т \; \ rightarrow \; p = \ rho \; R_i \; T $

З:

$ v_m = \ frac $ молярний об'єм у $ \ frac $

$ v = \ frac $ питомий обсяг у $ \ frac $

$ \ rho = \ frac $ щільність у $ \ frac $

Інший цікавий зміст за темою

Процес Карно

Можливо, тема процесу Карно (термодинаміка) з нашого онлайн-курсу також для вас фізика Цікаво.

Приклад застосування: молярна маса, ізоцентровий показник, теплоємність

Можливо, тема прикладу застосування також для вас: Молярна маса, ізоцентровий показник, теплоємність (2-й закон термодинаміки) з нашого онлайн-курсу термодинаміка Цікаво.

Приклад 2: Теплове рівняння стану ідеальних газів

Можливо, тема Приклад 2: Теплове рівняння стану ідеальних газів (фізичних станів) з нашого онлайн-курсу також для вас Неорганічна хімія для інженерів Цікаво.

Теплове рівняння стану ідеального газу

Можливо, тема теплового рівняння стану ідеального газу (основи термодинаміки) з нашого онлайн-курсу також для вас термодинаміка Цікаво.

---