Thuyết rượu cồn học phân tử mang lại biết thực chất của nhiệt chính là sự hoạt động hỗn loạn của những phân tử, tấn công đổ hoàn toàn các quan điểm về hóa học nhiệt trước đó. Nó giải thích thỏa đáng mọi hiện tượng kỳ lạ và đặc thù nhiệt của những chất. Tự phương trình cơ bạn dạng (7.1), ta tìm kiếm được phương trình tâm trạng khí lí tưởng, kiểm nghiệm lại các định phương tiện thực nghiệm chất lượng khí trước đó.

Bạn đang xem: Phương trình trạng thái khí lý tưởng

1. Phương trình tâm lý khí lí tưởng

Trạng thái của một hệ thiết bị lý được diễn tả bởi các thông số – điện thoại tư vấn là thông số trạng thái. Thông số kỹ thuật nào đặc thù cho tính chất vi tế bào của hệ thì ta gọi đó là thông số kỹ thuật vi mô; thông số kỹ thuật nào đặc trưng cho đặc điểm vĩ mô của hệ thì ta hotline đó là thông số 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 sáng T, áp suất p. Và thể tích V. Phương trình diễn đạt mối quan hệ giữa các thông số kỹ thuật đó, được hotline là phương trình tâm trạng lí tưởng. Ta có thể tìm được mối quan hệ này từ phương trình cơ bản của thuyết động 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 đựng trong một mol khí ( ( N_A=6,02.10^23 ext mol^-1 ) vày nhà chưng học Avogadro xác lập nên người ta 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 hotline là phương trình Mendeleev – Clapeyron. Đó chính phương trình tâm lý của một khối khí lí tưởng bất kì.

Đối với khối khí xác minh (m = const), ta có: ( fracpVT=const ) (7.7)

Vậy, với khối khí xác định, khi đổi khác từ tâm lý (1) sang trọng trạng thái (2) thì: ( fracp_1V_1T_1=fracp_2V_2T_2 ) (7.8)

(7.7) với (7.8) là những phương trình tâm trạng của một khối khí lí tưởng xác định.

2. Những định biện pháp thực nghiệm về chất lượng khí

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

a) Định công cụ Boyle – Mariotte

Khi ( T = const ), trường đoản cú (7.7), suy ra: ( pV = const ) (7.9)


Hay p1V1 = p2V2 (7.9a)

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

*

Đường màn trình diễn áp suất p. Biến thiên theo thể tích V khi nhiệt độ không đổi được hotline là mặt đường đẳng nhiệt. Đường đẳng nhiệt là 1 trong những đường cong Hyperbol. Với các nhiệt độ không giống nhau thì mặt đường thẳng nhiệt cũng khác nhau. Đường ở trên tất cả nhiệt độ cao hơn nữa đường nằm bên dưới (T2 > T1) (hình 7.3).

b) Định pháp luật Gay Lussac

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

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

*

Đường màn trình diễn thể tích V phát triển thành thiên theo ánh sáng T khi áp suất không đổi, được điện thoại tư vấn là mặt đường đẳng áp. Đường đẳng áp là 1 đường thẳng có phương trải qua gốc tọa độ (hình 7.4). Áp suất càng tốt đường màn trình diễn càng dốc.

c) Định pháp luật Charles


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

Vậy, làm việc thể tích tốt nhất định, áp suất và nhiệt độ hoàn hảo và tuyệt vời nhất của một khối khí khẳng định tỉ lệ thuận với nhiệt nhau.

*

Đường biểu diễn áp suất p biến thiên theo ánh nắng mặt trời T lúc thể tích không đổi, được call là con đường đẳng tích. Đường đẳng tích là một đường thẳng tất cả phương qua cội tọa độ và bao gồm độ dốc càng béo khi thể tích càng nhỏ.

d) Định công cụ Dalton

Xét một bình kín đáo chứa một lếu hợp tất cả m hóa học khí khác nhau. Call n1, n2, …., nm là nồng độ tương ứng của những khí nhân tố thì mật độ của hỗn hợp khí sẽ là n = n1 + n2 + … + nm.

Xem thêm: Các Công Thức Hình Học Không Gian Lớp 9, Tóm Tắt Kiến Thức Hình Không Gian Lớp 9

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 tất cả hổn hợp khí bằng tổng những áp suất riêng rẽ phần của những khí thành phần chế tạo ra nên.