double arrow
III. Уравнение состояния идеального газа

Из основного уравнения молекулярно-кинетической теории (1) и уравнения (2) можно вывести уравнение состояния газа, а также все газовые законы, установленные экспериментально еще в XVIII веке.

Уравнением состояния газа называется уравнение, устанавливающее функциональную связь между основными термодинамическими параметрами: объемом, давлением, температурой.

Из (2) получаем, что

. (2a)

Это уравнение необходимо преобразовать так, чтобы в него вместо N входила масса газа m. Учитывая малые величины масс атомов и молекул выражать их в кг неудобно. Поэтому в молекулярной физике для характеристики масс атомов и молекул используются следующие величины:

1. Атомная единица массы (а.е.м.) - будем обозначать ее – величина, равная 1/12 массы атома 12С

(6)

2. Безразмерная относительная молекулярная (атомная) масса , равная отношению массы m молекулы (атома) и :

(7)

Значения атомов приводятся в периодической системе Менделеева. Например, атома водорода равно 1, атома азота – 14, атома кислорода –16 и т.д. Относительная молекулярная масса молекулы равна сумме относительных атомных масс атомов ее слагающих. Например, для молекулы воды :

.

Количество граммов вещества М, численно равное относительной молекулярной массе его молекул, называется молем.

Найдем количество молекул , которое будет содержаться в моле вещества. Сначала найдем массу 1молекулы из выражения (7):

(8)

Тогда количество молекул в 1 моле можно найти как:




(9)

Как видим, величина не зависит от вида вещества. В 1 моле любого вещества будет содержаться одинаковое количество молекул . Число получило название числа Авогадро.

Масса 1моля вещества называется молярной массой:

М (10)

Отношение массы вещества m к молярной массе равно числу молей вещества n. Так как в моле любого вещества содержится одинаковое число молекул , то величинаN в уравнении (2а) равна N= n .






Сейчас читают про: