Закони ідеальних газів

Характеристики ідеального газу:

1. концентрація молекул приблизно ;

2. середня відстань між молекулами ;

3. сумарний власний об’єм молекули, що знаходяться в газу складає (даним об’ємом можна знехтувати).

На основі експериментів з такими газами було встановлено ряд закономірностей, які виконувались для ідеальних газів обов’язково, а для реальних газів можуть бути виконані лише при певних умовах (не дуже високих температурах і відносно низькому тиску, простій структурі, малих розмірах і низькій концентрації).

Закон Бойля-Маріотта (1662р.).

При постійній температурі об’єм даної маси газу обернено пропорційний його тиску:

, (1)

c – постійна величина, пропорційна кількості молів газу і його абсолютній температурі.

Закон Гей-Люссака (1802р.).

Об’єм даної маси газу при постійному тиску змінюється лінійно з температурою:

, (2)

, - об’єми газу при температурі T і 0 ;

- термічний коефіцієнт розширення при постійному тиску.

Для всіх газів при нормальних умовах:

. (3)

За абсолютною шкалою температур:

. (4)

Закон Шарля (1787р.).

Тиск даної маси газу при постійному об’ємі змінюється лінійно з температурою:

, (5)

- тиски газу при температурі Т і 0 ;

- термічний коефіцієнт тиску при постійному об’ємі.

Для всіх газів при нормальних умовах .

За абсолютною шкалою температур:

. (6)

Закон Авогадро.

Гей-Люссак сформулював закон з’єднаних об’ємів для газів: об’єм газів, що реагують або що утворюються у результаті хімічних реакцій, знаходяться у відношеннях невеликих цілих чисел. Авогадро висунув гіпотезу, що в рівних об’ємах різних газів при однаковій температурі і тиску знаходиться однакове число молекул.

Один моль будь-якого газу, який є подібним до ідеального газу при однаковій температурі і тиску, займає однаковий об’єм.

При нормальних умовах даний об’єм:

.