Связь между давлением идеального газа и средней кинетической энергией теплового движения его молекул. Уравнение состояния идеального газа. Изопроцессы.

Идеальный газ — математическая модель газа, в которой предполагается, что: 1) потенциальной энергией взаимодействия молекул можно пренебречь по сравнению с их кинетической энергией; 2) суммарный объем молекул газа пренебрежимо мал. Между молекулами не действуют силы притяжения или отталкивания, соударения частиц между собой и со стенками сосуда абсолютно упруги, а время взаимодействия между молекулами пренебрежимо мало по сравнению со средним временем между столкновениями. Давление p- величина, равная отношению силы F, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности. Р = F\S. (Паскаль)

Газ оказывает давление на дно, стенки и крышку сосуда. Вызывается это ударами молекул газа. Закон Паскаля: давление, производимое на газ или жидкость, передается без изменения в каждую точку газа или жидкости.

Давление жидкости на дно сосуда равно: р = gph. Давление на одной и той же глубине по всем направлениям одинаково и зависит только от глубины и плотности жидкости. На воздух, как и на всякое тело, находящееся на Земле, действует сила тяжести, поэтому воздух обладает весом. Воздушная оболочка, окружающую Землю, называют атмосферой. Нормальное атмосферное давление 760мм. рт. ст.

Уравнение, связывающее все три макроскопических параметра: давление p, объем v, и температура t, характеризующие состояние данной массы разреженного газа, называют уравнением состояния идеального газа. Подставим в основное уравнение МКТ р = пкТ выражение для концентрации газа п = N\V = mNа\VM, после постановки будем иметь pV= mкNаТ\M. Произведение постоянной Больцмана к на число Авогадро Nа называют универсальной газовой постоянной и обозначают буквой R= 8, 31дж\К.моль Следовательно pV= m\MRT –это и есть уравнение состояния идеального газа. Другое название – уравнение Менделеева – Клайперона pV\Т= m\MR. В правой части уравнения все величины постоянны.

pV\Т= сопst - это уравнение называется уравнением Клайперона.

Изопроцессы — термодинамические процессы, во время которых количество вещества и ещё одна из физических величин — параметров состояния: давление, объём или температура — остаются неизменными:

1. Изотермический – процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянной температуре. pV\Т= сопst, следовательно, pV= сопst при Т= сопst.

Закон Бойля – Мариотта –для газа данной массы произведение на объем остается постоянным, если температура газа не изменяется.

Р Р V

1 3 2

V Т Т

2. Изобарный – процесс изменения ТДС при постоянном давлении.

pV\Т= сопst, следовательно, p= сопst при Т\V= сопst.

Закон Гей – Люссака для газа данной массы отношение объема к температуре постоянно, если давление газа не изменяется.

3. Изохорный – процесс изменения состояния ТДС при постоянном объеме.

pV\Т= сопst, следовательно, p\Т= сопst при V= сопst.

Закон Шарля для газа данной массы отношение давления к температуре постоянно, если объем не изменяется