Газ мыйзамы деген сөз айкашынын маанисин издөөдөн мурун газдын эмне экенин билип алуу зарыл. Газдар бөлүкчөлөрү мейкиндикте туш келди кыймылдаган заттар. Бул заттар өтө начар молекулалар аралык, атомдор аралык жана иондор аралык өз ара аракеттенишүүлөр менен мүнөздөлөт. Газ абалын дагы газ деп аташат, башкача айтканда, заттын суюк, катуу жана плазмадагы агрегаттык абалынан тышкары төртөөнүн бири. Газдардын өз мыйзамдары бар. Газ мыйзамы кандай?
Аныктама
Физикалык көз караштан алганда, газ мыйзамдары идеалдуу газда болгон изопроцесстерди түшүндүрүүчү мыйзамдар. Кызыктуусу, химияда физиканын мыйзамдары менен резонанс жараткан мындай заттарды сүрөттөө үчүн да белгилүү мыйзам ченемдүүлүктөрү бар. Бирок, бул мыйзамдар реалдуу газдарга тиешелүү. Эми идеалдуу газ жана изопроцесс деген эмне экенин түшүнүү керек. Баштайлы.
Идеалдуу газ
Идеал газ - бул газ бөлүкчөлөрүнүн ортосунда эч кандай өз ара аракеттенүү жок деп эсептелген реалдуу газдын математикалык модели. Бул божомолдонандан бөлүкчөлөр зат жайгашкан идиш менен гана байланышта болот, ошондой эле бул заттын бөлүкчөлөрүнүн массасы ушунчалык кичинекей болгондуктан, аны кароодон толук чыгарып салууга болот.
Изопроцесстер
Изопроцесс деген эмне деген суроого жооп берүү үчүн термодинамикага (физиканын тармактарынын бири) кайрылуу керек. Газдын абалын (идеалдуу газ) сүрөттөө үчүн негизги параметрлер болуп басым, температура жана көлөм эсептелет.
Демек, изопроцесстер бул үч параметрдин бири убакыттын өтүшү менен өзгөрүүсүз калган шартта газдарда болуп жаткан процесстер. Изотермикалык процесстерде температура өзгөрбөйт, изобардык процесстерде басым өзгөрбөйт, изохоралык процесстерде көлөм өзгөрбөйт.
Менделеев-Клапейрон теңдемеси
Газ мыйзамдарын талкуулоодон мурун Менделеев-Клапейрон теңдемеси эмне экенин жана бул теңдеменин газдар жана алардын мыйзамдары менен кандай байланышы бар экенин билүү зарыл. Бардык бирдей көрсөткүчтөрдүн бири-бирине болгон көз карандылыгын сүрөттөө үчүн - басым, көлөм, температура, универсалдуу газ константасы жана көлөм (молярдык) дагы кошулат.
Теңдеме төмөнкү формага ээ: pV=RT.
R - универсалдуу газ константасы, аны өзүңүз эсептей аласыз же буга чейин белгилүү болгон маанини колдонсоңуз болот - 8, 3144598(48)J⁄(моль ∙K).
Ошентип, молярдык көлөм – бул көлөмдүн заттын көлөмүнө болгон катышы (моль менен), ал эми заттын саны өз кезегинде массанын молярдык массага катышы.
Теңдемени төмөнкүчө жазууга болотжол: pV=(m / M)RT.
Физикада газдардын кандай мыйзамдары бар
Мурда айтылгандай, физикада изопроцесстер каралат. Үч негизги чоңдуктун (көлөм, басым, температура) бири-бирине көз карандылыгынын формулалары бар. Физикадагы газ мыйзамдары:
- Бойл-Мариотттун закону, изотермиялык процессте колдонулат: газдын басымы менен көлөмүнүн көбөйтүлүшү убакыттын өтүшү менен өзгөрүүсүз калат. Менделеев-Клапейрон теңдемесинин негизинде - pV=(m/M)RT=const, бул мыйзам газдын температурасы жана анын массасы өзгөрүүсүз калган шартта басым менен көлөмдүн көбөйүшүнүн натыйжасы туруктуу болоорун айтат.
- Гей-Люссак мыйзамы, ал изобардык процесстерге колдонулат. Бул учурда көлөм менен температуранын катышы өзгөрүүсүз калат: V / T=const. Гей-Люссак мыйзамын төмөнкүчө формулировкалоого болот: эгер газдын басымы жана массасы убакыттын өтүшү менен өзгөрбөстөн, температурага бөлүнгөн көлөмдүн катнашы туруктуу чоңдук болот.
- Чарльз закону - изохоралык процесстер үчүн. басым менен температуранын катышы өзгөрбөйт: p / T=const. Мында газдын басымы менен температурасынын катышы туруктуу, ал эми басым менен масса өзгөрүүсүз калат.
Газ мыйзамдары: Химия
Бул мыйзамдардын арасында:
- Авогадро мыйзамы. Ал төмөнкүдөй формулировкаланат: ар түрдүү газдардын бирдей көлөмдөрү бирдей сандагы молекулаларды камтыйт, башка нерселер бирдей (басым жана температура). Бул мыйзамдан келип чыгат -нормалдуу шарттарда (нормалдуу шарттарда 101,235 кПа басым жана 273 К температура) 1 моль ээлеген абсолюттук каалаган газдын көлөмү 22,4 литрди түзөт.
- Дальтон мыйзамы: бири-бири менен реакцияга кирген газдар ээлеген көлөмдөр жана реакциянын жүрүшүндө алынган продуктылар, биринчисин экинчиге бөлгөндө кичине, бирок так бүтүн сандар пайда болот, алар коэффициенттер деп аталат.
- Пациалдык басымдын мыйзамы: газдардын аралашмасынын басымын аныктоо үчүн аралашманын газдары түзгөн басымдарды кошуу керек.
Газдарга тиешелүү мыйзамдардын ар түрдүү
Балким, көп адамдар газдарды агрегаттык абалдардын эң жөнөкөйсү деп ойлошу мүмкүн: эки бөлүкчө тең туш келди кыймылдашат жана алардын ортосундагы аралык максималдуу (айрыкча катуу заттарга салыштырмалуу) жана ошол эле бөлүкчөлөрдүн массасы аз. Бирок, мындай заттардын абалын сүрөттөө үчүн колдонулган мыйзамдар абдан ар түрдүү. Жогоруда айтылгандардан газ мыйзамдары жөнүндөгү маселени изилдөө менен физика гана алектенбестен келип чыгат. Анын үстүнө физикада да, химияда да бир-экөө жок. Мындан жөнөкөй көрүнгөн нерсе иш жүзүндө дайыма эле андай боло бербейт деген тыянакка келсе болот.
