Kabla ya kutafuta maana ya maneno "sheria ya gesi", ni muhimu kujua gesi ni nini. Gesi ni vitu ambavyo chembe zake husogea bila mpangilio angani. Dutu hizi zina sifa ya mwingiliano dhaifu sana wa intermolecular, interatomic na interionic. Hali ya gesi pia inaitwa gesi, yaani, moja ya nne, pamoja na kioevu, imara na plasma, majimbo ya jumla ya suala. Gesi zina sheria zao. Sheria ya gesi ni nini?
Ufafanuzi
Kwa mtazamo halisi, sheria za gesi ni sheria zinazofafanua isoprocess kutokea katika gesi bora. Ukweli wa kuvutia ni kwamba katika kemia pia kuna mifumo fulani ya kuelezea vitu hivyo vinavyohusiana na sheria za fizikia. Hata hivyo, sheria hizi zinatumika kwa gesi halisi. Sasa inafaa kuelewa ni gesi gani bora na isoprocess ni. Hebu tuanze.
gesi bora
Gesi bora ni modeli ya kihisabati ya gesi halisi, ambayo huchukulia kuwa hakuna mwingiliano kati ya chembe za gesi. Kutoka kwa dhana hiiinafuata kwamba chembe zinagusana tu na chombo ambacho dutu hii iko, na pia kwamba wingi wa chembe za dutu hii ni ndogo sana kwamba inaweza kutengwa kabisa kutoka kwa kuzingatia.
Michakato
Kujibu swali la isoprocess ni nini, unahitaji kurejea thermodynamics (moja ya matawi ya fizikia). Ili kuelezea hali ya gesi (gesi bora), vigezo kuu ni shinikizo, joto na kiasi.
Kwa hivyo, isoprocesses ni michakato inayotokea katika gesi, mradi moja ya vigezo hivi vitatu hutabadilika baada ya muda. Katika michakato ya isothermal hali ya joto haibadilika, katika michakato ya isobaric shinikizo haibadilika, na katika michakato ya isochoric sauti haibadilika.
Mendeleev-Clapeyron equation
Kabla ya kujadili sheria za gesi, ni muhimu kujua mlingano wa Mendeleev-Clapeyron ni nini na jinsi mlinganyo huu unavyohusiana na gesi na sheria zake. Ili kuelezea utegemezi wa kila mmoja wa viashiria sawa - shinikizo, kiasi, joto, gesi ya ulimwengu wote na kiasi (molar) pia huongezwa.
Mlingano una fomu ifuatayo: pV=RT.
R - isiyobadilika ya gesi, unaweza kuihesabu mwenyewe, au unaweza kutumia thamani inayojulikana tayari - 8, 3144598(48)J⁄(mol ∙K).
Kwa hivyo, ujazo wa molar ni uwiano wa ujazo na kiasi cha dutu (katika moles), na kiasi cha dutu, kwa upande wake, ni uwiano wa molekuli na molekuli ya molar.
Mlinganyo unaweza kuandikwa kama ifuatavyonjia: pV=(m / M)RT.
Ni sheria gani za gesi zipo katika fizikia
Kama ilivyotajwa awali, isoprocesses huzingatiwa katika fizikia. Kuna kanuni za utegemezi wa kiasi tatu za msingi (kiasi, shinikizo, joto) kwa kila mmoja. Sheria za gesi katika fizikia:
- Sheria ya Boyle-Mariotte, inatumika katika mchakato wa isothermal: bidhaa ya shinikizo na kiasi cha gesi husalia bila kubadilika baada ya muda. Kulingana na equation ya Mendeleev-Clapeyron - pV=(m / M)RT=const, sheria hii inasema kwamba matokeo ya kuzidisha shinikizo na kiasi itakuwa mara kwa mara, ikiwa ni pamoja na kwamba joto la gesi na wingi wake hubakia bila kubadilika.
- Sheria ya Gay-Lussac, ambayo inatumika kwa michakato ya isobaric. Katika kesi hii, uwiano wa kiasi na joto bado haubadilika: V / T=const. Sheria ya Gay-Lussac inaweza kutengenezwa kama ifuatavyo: ikiwa shinikizo na uzito wa gesi hubakia bila kubadilika baada ya muda, basi sehemu ya kiasi iliyogawanywa na halijoto ni thamani isiyobadilika.
- Sheria ya Charles - kwa michakato ya isochoric. Uwiano wa shinikizo na joto haubadilika: p / T=const. Katika hali hii, uwiano wa shinikizo la gesi na halijoto ni thabiti ilhali shinikizo na uzito hubakia bila kubadilika.
Sheria za Gesi: Kemia
Kati ya sheria hizi:
- Sheria ya Avogadro. Imeundwa kama ifuatavyo: kiasi sawa cha gesi tofauti kina idadi sawa ya molekuli, vitu vingine kuwa sawa (shinikizo na joto). Kutoka kwa sheria hii inafuata -katika hali ya kawaida (hali ya kawaida ni shinikizo la 101.235 kPa na joto la 273 K), kiasi cha gesi yoyote iliyochukuliwa na mole 1 ni lita 22.4.
- Sheria ya D alton: kiasi kinachochukuliwa na gesi zinazoathiriana na bidhaa zinazopatikana wakati wa majibu, wakati wa kugawanya ya kwanza na ya pili, husababisha nambari ndogo, lakini kamili kabisa, ambazo huitwa coefficients.
- Sheria ya shinikizo la sehemu: ili kuamua shinikizo la mchanganyiko wa gesi, ni muhimu kuongeza shinikizo linaloundwa na gesi za mchanganyiko.
Aina ya sheria zinazotumika kwa gesi
Labda watu wengi hufikiri kwamba gesi ni hali rahisi zaidi kati ya mkusanyiko: chembe zote mbili husogea bila mpangilio, na umbali kati yao ni wa juu zaidi (hasa kwa kulinganisha na yabisi), na wingi wa chembe hizi ni ndogo. Walakini, sheria zinazotumika kuelezea hali ya vitu kama hivyo ni tofauti sana. Inachofuata kutokana na kile kilichosemwa hapo juu kwamba sio tu fizikia inahusika na utafiti wa swali la sheria za gesi. Kwa kuongezea, katika fizikia na kemia hakuna moja au mbili kati yao. Kutokana na hili mtu anaweza kufikia hitimisho kwamba kile kinachoonekana kuwa rahisi sio kweli kila wakati.
