Stała gazowa R - wykład

Nasza ocena:

5
Pobrań: 14
Wyświetleń: 574
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Stała gazowa R - wykład - strona 1 Stała gazowa R - wykład - strona 2

Fragment notatki:

Definicja - w miarę precyzyjne wytłumaczenie problemu, którego nie rozumiemy. Definiujemy
coś nieznanego używając terminów które już znamy ( A B, C, D ... ).
Równanie stanu gazów doskonałych ( równanie Clapeyrona ).
Aby sformułować równanie stanu dla gazów należy wyjść od prawa Boyle'a, które mówi: w stałej temperaturze objętość określonej masy gazu jesto odwrotnie
proporcjonalna do ciśnienia:
. (1)
Według prawa Charlesa, w stałej objętości, ciśnienie wywierane przez określoną
Masę gazu jest proporcjonalne do temperatury bezwzględnej:
. (2)
A i B w powyższych równaniach są to stałe. Obie zależą od masy gazu, ponadto
stała A zależy również od temperatury, a stała B od objętości gazu.
Z równań (1) i (2) wynika, że p jest proporcjonalne do T/ν, czyli:
. (3) Zgodnie z hipotezą Avogadra (1811 r.), że w stałych warunkach temperatury
i ciśnienia równe objętości gazów zawierają równe ilości cząsteczek, współczynnik
proporcjonalności k w równaniu (3) musi mieć tę samą wartość, niezależnie od
rodzaju rozpatrywanego gazu. Oznaczymy go przez R dla 1 mola gazu. Ponadto
z hipotezy Avogadra wynika również proporcjonalność R do liczby moli gazu n.
Zatem ostatecznie zamiast równania (3) możemy zapisać:
. (4)
Równanie to zwane jest ogólnie pod nazwą równania stanu gazów doskonałych lub równania Clapeyrona. Stała R , występująca w równaniu (4), nosi nazwę stałej gazowej, a jej wartość liczbowa zależy od stosowanych jednostek ciśnienia
i objętości molowej. Z faktu, że objętość 1 mola gazu doskonałego w temperaturze
0˚C (273,16 K) i pod ciśnieniem normalnym p = 1 atm ( Pa) wynosi 22,4141 dm , wynika:
.
Ponieważ iloczyn pν ma wymiar pracy lub energii, więc stałą R można wyrazić
również w innych jednostkach, np.:
R = 8,3144 .
Jednostką powszechnie używaną jest kaloria. Dawniej definiowano ją jako ilość ciepła potrzebną do podwyższenia temperatury 1 g wody o 1˚C. Obecnie kalorię określa się wyrażeniem: 1 cal = 4,184 J
Wyrażając energię w kaloriach otrzymuje się:
R = 1,9872 cal/(mol∙K)
... zobacz całą notatkę

Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz