Thuyết đụng học phân tử mang đến biết bản chất của nhiệt đó là sự hoạt động hỗn loạn của những phân tử, tấn công đổ trọn vẹn các cách nhìn về hóa học nhiệt trước đó. Nó giải thích thỏa xứng đáng mọi hiện tượng lạ và đặc điểm nhiệt của các chất. Từ bỏ phương trình cơ bản (7.1), ta tìm được phương trình tinh thần khí lí tưởng, chu chỉnh lại các định phương pháp thực nghiệm về chất khí trước đó.

Bạn đang xem: Phương trình trạng thái khí lý tưởng

1. Phương trình tâm trạng khí lí tưởng

Trạng thái của một hệ vật dụng lý được bộc lộ bởi các thông số kỹ thuật – gọi là thông số trạng thái. Thông số kỹ thuật nào đặc thù cho tính chất vi tế bào của hệ thì ta call đó là thông số kỹ thuật vi mô; thông số nào đặc trưng cho tính chất vĩ tế bào của hệ thì ta call đó là thông số kỹ thuật vĩ mô.

Trạng thái của một khối khí lí tưởng rất có thể được biểu đạt bởi các thông số kỹ thuật vĩ mô: ánh nắng mặt trời T, áp suất phường và thể tích V. Phương trình mô tả mối quan hệ tình dục giữa các thông số kỹ thuật đó, được call là phương trình tinh thần lí tưởng. Ta hoàn toàn có thể tìm được mối quan hệ này từ bỏ phương trình cơ bản của thuyết rượu cồn học phân tử (7.1).

Thật vậy: Nếu gọi n là nồng độ (mật độ) phân tử khí thì số phân tử khí đựng trong thể tích V là: ( N = nV ).

Từ (7.4), suy ra: ( p.V=nkT.V=NkT=fracNN_AN_AkT ), với na là số phân tử chứa trong một mol khí ( ( N_A=6,02.10^23 ext mol^-1 ) vì nhà chưng học Avogadro xác lập nên gọi là số Avogadro); ( fracNN_A=fracmmu ) = số mol khí.


Vậy: ( pV=fracmmu RT ) (7.6)

trong đó, R là hằng số khí lí tưởng:

(R=k.N_A=1,38.10^-23.6,02.10^-23=8,31 ext left( J.mol^-1.K^-1 ight))(=0,082 ext left( atm.lit.mol^-1.K^-1 ight)=0,084 ext left( at.lit.mol^-1.K^-1 ight))

Phương trình (7.6) được gọi là phương trình Mendeleev – Clapeyron. Đó thiết yếu phương trình tâm trạng của một khối khí lí tưởng bất kì.

Đối với khối khí khẳng định (m = const), ta có: ( fracpVT=const ) (7.7)

Vậy, với một khối khí xác định, khi chuyển đổi từ tinh thần (1) lịch sự trạng thái (2) thì: ( fracp_1V_1T_1=fracp_2V_2T_2 ) (7.8)

(7.7) với (7.8) là các phương trình tinh thần của một khối khí lí tưởng xác định.

2. Các định công cụ thực nghiệm chất lượng khí

Từ (7.7) ta có thể tìm lại các định vẻ ngoài thực nghiệm về chất lượng khí.

a) Định luật pháp Boyle – Mariotte

Khi ( T = const ), từ bỏ (7.7), suy ra: ( pV = const ) (7.9)


Hay p1V1 = p2V2 (7.9a)

Vậy, ở ánh nắng mặt trời nhất định, áp suất cùng thể tích của một khối khí khẳng định tỉ lệ nghịch với nhau.

*

Đường trình diễn áp suất p biến thiên theo thể tích V khi ánh sáng không đổi được call là con đường đẳng nhiệt. Đường đẳng nhiệt là một trong đường cong Hyperbol. Với những nhiệt độ khác biệt thì đường thẳng nhiệt cũng khác nhau. Đường ở trên gồm nhiệt độ cao hơn đường nằm bên dưới (T2 > T1) (hình 7.3).

b) Định vẻ ngoài Gay Lussac

Khi ( p = const ), tự (6.7) suy ra: ( fracVT=const ) xuất xắc ( fracV_1T_1=fracV_2T_2 ) (7.10)

Vậy, nghỉ ngơi áp suất duy nhất định, thể tích với nhiệt độ tuyệt đối của một khối khí xác minh tỉ lệ thuận cùng với nhau.

*

Đường biểu diễn thể tích V biến chuyển thiên theo nhiệt độ T lúc áp suất không đổi, được call là con đường đẳng áp. Đường đẳng áp là một đường thẳng có phương đi qua gốc tọa độ (hình 7.4). Áp suất càng tốt đường trình diễn càng dốc.

c) Định nguyên lý Charles


khi V = const, tương tự, ta cũng có: ( fracpT=const ) tốt ( fracp_1T_1=fracp_2T_2 ) (7.11)

Vậy, ngơi nghỉ thể tích độc nhất định, áp suất cùng nhiệt độ tuyệt vời và hoàn hảo nhất của một khối khí khẳng định tỉ lệ thuận với nhiệt nhau.

*

Đường trình diễn áp suất phường biến thiên theo ánh sáng T lúc thể tích không đổi, được điện thoại tư vấn là đường đẳng tích. Đường đẳng tích là một trong đường thẳng có phương qua gốc tọa độ và có độ dốc càng béo khi thể tích càng nhỏ.

d) Định phương pháp Dalton

Xét một bình kín đáo chứa một hỗn hợp có m hóa học khí khác nhau. Hotline n1, n2, …., nm là độ đậm đặc tương ứng của các khí yếu tố thì độ đậm đặc của hỗn hợp khí sẽ là n = n1 + n2 + … + nm.

Xem thêm: How To Hack Hay Day 2016 Android Or Ios, Free Diamonds In Hay Day Generator

Theo (7.4), ta có: ( p=nkT=left( n_1+n_2+n_3+…+n_m ight)kT )

Hay ( p=n_1kT+n_2kT+n_3kT+…+n_mkT=p_1+p_2+…+p_m ) (7.12)

Vậy, áp suất của một các thành phần hỗn hợp khí bằng tổng những áp suất riêng phần của những khí thành phần sản xuất nên.