Газы и их свойства

Что же такое газы? Что же такое газы? Что бы ответить на этот вопрос, надо Что бы ответить на этот вопрос, надо изучить свойства газа. изучить свойства газа.

ДАВЛЕНИЕ ГАЗА Волейбольная камера при накачивании Волейбольная камера при накачивании раздувается во все стороны раздувается во все стороны

Поведение газа с позиции трех Поведение газа с позиции трех положений МКТ: положений МКТ: 1. Газ состоит из молекул 2. Молекулы хаотично и беспрерывно движутся движутся 3. Молекулы взаимодействуют между собой собой

Идеальный газ модель газа, в которой Идеальный газ модель газа, в которой предполагается, что потенциальной предполагается, что потенциальной энергией молекул можно пренебречь по энергией молекул можно пренебречь по сравнению с их кинетической энергией сравнению с их кинетической энергией

Микроскопические параметры идеального газа 1. Масса молекул 2. Скорость движения молекул 3. Энергия молекул

Концентрация – это физическая величина, измеряемая отношением числа частиц к объему, в котором они находятся. Концентрация – это физическая величина, измеряемая отношением числа частиц к объему, в котором они находятся.

Давление – макроскопический параметр (обозначается латинской буквой P) и определяется ударами молекул. данная величина зависит от массы молекулы, ее скорости движения и от концентрации: (где m0 – масса одной молекулы).

Данная величина зависит от: Данная величина зависит от: - массы молекулы - скорости движения - концентрации

Преобразование замена замена получаем получаем

Давление идеального газа на стенки Давление идеального газа на стенки сосуда прямо пропорционально сосуда прямо пропорционально концентрации молекул в сосуде и их концентрации молекул в сосуде и их средней кинетической энергии. средней кинетической энергии.

Давление газа связано с одним из его свойств, которое называется упругостью. Свойство упругости используется во многих механизмах. многих механизмах.

Применение -Компрессоры-вентиляторы-кессоны -отбойный молоток

Температура В ванную с тающим льдом поместим разные по объему сосуды, заполненными различными газами при разных давлениях так, чтобы число молекул в сосудах также было различным

В результате установится тепловое В результате установится тепловое равновесие, и давление газов перестанет равновесие, и давление газов перестанет меняться. Газы будут иметь такую же меняться. Газы будут иметь такую же температуру, как и окружающий их лед. температуру, как и окружающий их лед. Эту температуру мы назовем нулем Эту температуру мы назовем нулем градусов. градусов.

Экспериментально выявленный факт Экспериментально выявленный факт можно объяснить, предположив, что при тепловом равновесии средние кинетические энергии молекул всех газов одинаковые, следовательно, и температура будет являться мерой средней кинетической энергии. можно объяснить, предположив, что при тепловом равновесии средние кинетические энергии молекул всех газов одинаковые, следовательно, и температура будет являться мерой средней кинетической энергии.

Чем же измеряется температура и какова единица ее размерности? Прибор для измерения температуры называется – термометр, а измеряется в градусах Цельсия. Дж, где Дж/град Дж, где Дж/град k- постоянная Больцмана

Так как на 1 градус приходится Дж и на градусов приходится Дж, то из решения на градусов приходится Дж, то из решения составленной пропорции следует, что составленной пропорции следует, что

При изменении температуры идеального газа на 1 градус, средняя кинетическая энергия каждой из молекул изменяется на джоулей (на Дж). джоулей (на Дж).

Мы пришли к важному выводу: средняя кинетическая энергия хаотичного поступательного движения средняя кинетическая энергия хаотичного поступательного движения молекул одноатомного идеального газа молекул одноатомного идеального газа прямо пропорциональна его прямо пропорциональна его температуре. температуре.

Если Е=0, то Т=0. Это соображение определяет одну опорную точку, которая носит абсолютный характер и, поэтому, носит абсолютный характер и, поэтому, может быть названа абсолютным нулем.

Шкала температур, у которой ноль соответствует такому состоянию, с интервалами, равными интервалам в шкале Цельсия, называется шкалой Кельвина, а сама температура, измеренная по этой шкале, называется абсолютной температурой.

соотношение между температурными шкалами Цельсия и Кельвина:

Газовые законы макроскопические параметры газа макроскопические параметры газа ( ) взаимосвязаны ( ) взаимосвязаны

Нам известно, что : Давление газа на стенки сосуда : Средняя кинетическая энергия : Следовательно, между давлением газа, концентрацией молекул и абсолютной температурой существует зависимость:

Так как, а число молекул в объеме - через число Авогадро и количества вещества, которое связано с массой газа и его молярной массой, то мы переходим к следующему, то мы переходим к следующемусоотношению:

Очевидно, произведение постоянных и тоже будет постоянным. Поэтому лучше обозначить его буквой. В тоже будет постоянным. Поэтому лучше обозначить его буквой. В физике эта величина называется универсальной газовой постоянной, и она равна: равна:

В итоге мы имеем уравнение, имеющее название Менделеева – Клапейрона: название Менделеева – Клапейрона:

Если какой-либо параметр газа остается в процессе изменения его состояния процессе изменения его состояния постоянным,то такие процессы постоянным,то такие процессы называются изопроцессами. называются изопроцессами.

Изотермический процесс. Если, то, Линия на графике Линия на графике называется называется изотермой изотермой

Изохорический процесс. Если, то, Линия на графике Линия на графике называется называется изохорой изохорой

Изобарный процесс. Если, то, Линия на графике Линия на графике называется называется изобарой изобарой