Једначина стања идеалног гаса

Из Википедије, слободне енциклопедије
Иди на навигацију Иди на претрагу

Једначина стања идеалног гаса је једначина стања теоретског идеалног гаса. Она уз неколико ограничења релативно добро описује понашања многих реалних гасова, под различитим условима. Овај закон је први објавио Емил Клапејрон 1834. године, комбинујући Бојл-Мариотов закон и Чарлсов закон. Она се исто тако може извести из кинетичке теорије гасова, коју су развили 1856. Август Крониг и 1857. Рудолф Клаузијус.[1][2][3]

Криве приказују однос између притиска (вертикална оса) и запремине (хоризонтална оса) за идеални гас на различитим температурама

Стање неке количине гаса се може одредити са притиском, запремином и температуром. Новији облик тог закона је:

где је: p – апсолутни притисак гаса (Pa), V – запремина гаса (m3), N – број честица у гасу, kБолцманова константа (1,38•10−23 J•K−1) и T - апсолутна температура (K). Понекад се може писати као:

где је: n – број молова гаса, R – универзална гасна константа (8,314472 J•mol−1• K−1), једнака умношку Болцманове константе и Авогадровог броја.

Одступање од реалних гасова[уреди]

Једначина стања важи за идеалне гасове, и у знатној мери за реалне гасове. Будући да она занемарује величину молекула и међумолекуларна дејства, једначина стања идеалног гаса је најтачнија за једноатомске гасове, за високе температура и мале густина гасова. Важност међумолекуларног деловања се смањује са повећањем топлотне кинетичке енергије гасова, тј. са повећањем температуре. Детаљнија једнаџба стања, као што је ван дер Валсова једначина, узима у обзир величину молекула и међумолекулске силе.

Измењени облици једначине[уреди]

Моларни облик[уреди]

Број молова (n) је једнак маси (m) гаса подељеној са моларном масом (M):

Ако заменимо n, и ако узмемо за густину ρ = m/V, добијамо:

Ако одредимо специфичну гасну константу Rspecif. као однос R/M, добијамо:

Овај облик је користан јер повезује притисак, густину и температуру. Осим тога, једначина се може писати узимајући у обзир специфичну запремину v, која је обрнуто пропорционална густини:

Референце[уреди]

  1. ^ Цлапеyрон Е.: "Мéмоире сур ла пуиссанце мотрице де ла цхалеур", јоурнал = Јоурнал де л'Éцоле Полyтецхниqуе, 1834, Фацсимиле ат тхе Библиотхèqуе натионале де Франце}-
  2. ^ Крöниг А.: "Грундзüге еинер Тхеорие дер Гасе", јоурнал = Аннален дер Пхyсик, 1856, [1] Фацсимиле ат тхе Библиотхèqуе натионале де Франце
  3. ^ -{Clausius R.: "Ueber die Art der Bewegung, welche wir Wärme nennen", journal = Annalen der Physik und Chemie, 1857, [2] Facsimile at the Bibliothèque nationale de France

Literatura[уреди]

Spoljašnje veze[уреди]