Молекулярна фізика і термодинаміка

2 МОЛЕКУЛЯРНА ФІЗИКА І ТЕРМОДИНАМІКА

Основні  формули

Кількість речовини однорідного газу (у молях)

n ,      n,

де  N- число молекул;  Nа – стала Авогадро;   m- маса газу;

          М – молярна маса.

          Якщо система є суміш’ю декількох газів, тоді кількість речовини системи

n =  n ₁+ n ₂+n ₃….+ n_n ,

або  

n  ….,

де n_і, N_і, m_і, M_і – відповідно кількість речовини, число молекул, маса, молярна маса і –ої компоненти суміші.

Рівняння Менделєєва-Клапейрона (рівняння стану ідеального газу)

PV   RT = nRT,

де  m – маса газу ; М – молярна маса;  R = 8.31 Дж/(моль ^. К) - універсальна газова стала;  n – кількість речовини; Т – термодинамічна  температура.

          Експериментальні газові закони, які є окремими випадками рівняння Менделєєва-Клапейрона для ізопроцесів

          а)  закон Бойля –Маріотта (ізотермічний процес – Т = const, m = const )

PV = const,

або для двох станів газу

P₁ V₁ =P₂V₂;

          б) закон Гей-Люсака (ізобарний процес –p = const, m = const)

V = V_oaT    ,

або для двох станів

 = ;

          в) закон Шарля (ізохорний процес – V = const, m = const )

P  = P_oaT ,

або для двох станів

 =;

         г) об’єднаний газовий закон ( m = const)

 = const,  абo  =,

де P₁, V₁, T₁ - тиск, об’єм і температура газу в початкому стані; P₂, V₂, T₂- ці ж параметри в кінцевому стані.

          Закон Дальтона визначає тиск суміші  газів

P = P₁+P₂+...+P _n ,   

          де - Pі - парціальні тиски компонентів суміші;  n - число компонентів.

          Парціальний тиск - тиск, який створював би цей газ, якщо б  тільки він один знаходився в посудині, зайнятій суміш’ю.                         

          Молярна маса суміші газів

          М =,   

де  m_i  - маса і-го компонента суміші;  ν_i =  - кількість речовини  i-го компонента;  n- число компонентів.

          Концентрація молекул

n =,

          де N - число молекул, які знаходяться в даній системі;

               r - густина речовини;

               V - об’єм системи. Формула може використовуватись не тільки для газів, але і для любого агрегатного стану речовини.

          Основне рівняння кінетичної теорії газів

P   <e_к>,