Уравнение менделеева клапейрона для 140 г азота (2 видео)

Уравнение Клапейрона-Менделеева (уравнение состояния идеального газа).

Уравнение Клапейрона-Менделеева (1834 г) устанавливает связь между объемом V, давлением P и абсолютной температурой Т для газа:

n – число молей газа ;

P – давление газа, Па;

V – объем газа, м 3 ;

T – абсолютная температура газа, К;

R – универсальная газовая постоянная 8,314 Дж/моль×K.

Если объём газа выражен в литрах, то уравнение Клапейрона-Менделеева записывается в виде:

Из уравнения Клапейрона-Менделеева следует три закона:

Содержание

Молекулярная физика и термодинамика Методические указания к самостоятельной работе (стр. 35 )
Уравнение Клапейрона-Менделеева. Связь между числом молей газа, его температурой, объемом и давлением.
Примеры задач на уравнение Менделеева-Клапейрона
Уравнение Клапейрона-Менделеева. Связь между числом молей газа, его температурой, объемом и давлением.
📹 Видео

Видео:Физика. МКТ: Уравнение Менделеева-Клапейрона для идеального газа. Центр онлайн-обучения «Фоксфорд»Скачать

Молекулярная физика и термодинамика Методические указания к самостоятельной работе (стр. 35 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41

19. Уравнение Менделеева-Клапейрона для 140 г азота:

1) PV=10 RТ 2) PV=5 RТ 3) PV=7 RТ 4) PV=14 RТ 5) PV=28 RT

20. Уравнение Менделеева-Клапейрона для 580 г воздуха:

1) PV=10 RТ 2) PV=15 RТ 3) PV=20 RТ 4) PV=5 RТ 5) PV=29 RT

21. Уравнение Менделеева-Капейрона в виде PV=5 RT относится к:

1) 160 г кислорода 3) 140 г воздуха

2) 145 г азота 4) 176 г углекислого газа

22. Плотность газа, если n-число молекул в единице объема, m0 — масса одной молекулы:

1) 2) 3) n⋅ m0 4) 5)

23. Удельный объем газа:

1) μ/NА 2) 3) 4) 5)

24. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории (N — число молекул в сосуде, n — число молекул в единице объема, ε — средняя кинетическая энергия одной молекулы, NA – число Авагадро):

1) 2) 3) 4) 5)

25. В смеси азота и водорода в состоянии теплового равновесия большую скорость имеют молекулы:

1) азота 2) водорода 3) скорости одинаковы

26. При одинаковых среднеквадратичных скоростях молекул Н2 и N2, большую температуру имеет:

1) N2 2) Н2 3) Температуры обоих газов одинаковы

27. На графике Р(V) для неизменной массы газа:

28. На графике Р(Т) для неизменной массы газа (укажите неправильный ответ):

29. На графике V(Т) для неизменной массы газа:

1) a — изобара 2) с — изобара 3) b — изотерма

4) d – изохора 5) a — адиабата

30. Соотношение давлений Ра и Рb для процессов, изображенных на графиках а и b (масса газа неизменна):

4) Cравнить нельзя, т. к. графики a и b — неизобары

31. Графиках на плоскости ТV, при соответствующий меньшей массе газа (р=const):

1) а 2) b 3) массы одинаковы

32. График изохоры на плоскости РТ, соответствующий большей

1) а 2) b 3) массы одинаковы

33. Внутренняя энергия одного моля идеального газа не равна (ε — средняя энергия одной молекулы):

1) NAε 2) 3) CvT 4) ikTNA/2

34. Внутренняя энергия идеального газа массой m, если cv и cp – молярные теплоемкости при постоянном объеме и при постоянном давлении соответственно, ε — средняя энергия одной молекулы:

1) μ·Ср·Т 2) 3) ε·NA 4)

35. Температура газа при адиабатическом расширении:

1) уменьшается 2) увеличивается 3) не меняется

36. Температура при адиабатическом сжатии:

1) уменьшается 2) увеличивается 3) не меняется

37. Уравнение, не описывающее адиабатический процесс:

1) PVϒ=const 2) 3) 4)

38. Кривая а – на рисунке, изображающем графики изотермического и адиабатического процессов.:

3) однозначно ответить нельзя

39. Постоянная Больцмана не равна (υ — среднеквадратичная скорость):

1) 2) 3) 3mυ2/T 4)

40. Скорость υ в формуле :

1) наиболее вероятная 3) средняя арифметическая

2) средняя квадратичная 4) ни одна из названных

41. γ1 и γ3 — отношения удельных теплоемкостей одноатомного и трехатомного газа с жесткой связью молекул, соответственно:

1) γ1=1,67, γ3 = 1,33 3) γ1=1,33, γ3 = 1,4

2) γ1=1,67, γ3 = 1,4 4) γ1=1,4, γ3 = 1,33

42. Отношение удельных теплоемкостей двухатомного газа: а — с жесткой связью и б — с упругой связью:

Видео:Уравнение Менделеева - Клапейрона за 10 минут | Физика с Никитой АрхиповымСкачать

Уравнение Клапейрона-Менделеева. Связь между числом молей газа, его температурой, объемом и давлением.

Калькулятор ниже предназначен для решения задач на использование уравнения Клапейрона-Менделеева, или уравнение состояния идеального газа. Некоторая теория изложена под калькулятором, ну а чтобы было понятно, о чем идет речь — пара примеров задач:

Примеры задач на уравнение Менделеева-Клапейрона

В колбе объемом 2,6 литра находится кислород при давлении 2,3 атмосфер и температуре 26 градусов Цельсия .
Вопрос: сколько молей кислорода содержится в колбе?

Некоторое количество гелия при 78 градусах Цельсия и давлении 45,6 атмосфер занимает объем 16,5 литров.
Вопрос: Каков объем этого газа при нормальных условиях? (Напомню, что нормальными условиями для газов считается давление в 1 атмосферу и температура 0 градусов Цельсия)

В калькулятор вводим начальные условия, выбираем, что считать (число моль, новые объем, температуру или давление), заполняем при необходимости оставшиеся условия, и получаем результат.

Уравнение Клапейрона-Менделеева. Связь между числом молей газа, его температурой, объемом и давлением.

Теперь немного формул.

где
P — давление газа (например, в атмосферах)
V — объем газа (в литрах);
T — температура газа (в кельвинах);
R — газовая постоянная (0,0821 л·атм/моль·K).
Если используется СИ, то газовая постоянная равна 8,314 Дж/K·моль

Так как m-масса газа в (кг) и M-молярная масса газа кг/моль, то m/M — число молей газа, и уравнение можно записать также

где n — число молей газа

И как нетрудно заметить, соотношение

есть величина постоянная для одного и того же количества моль газа.

И эту закономерность опытным путем установили еще до вывода уравнения. Это так называемые газовые законы — законы Бойля-Мариотта, Гей-Люссака, Шарля.

Так, закон Бойля-Мариотта гласит (это два человека):
Для данной массы газа m при неизменной температуре Т произведение давления на объем есть величина постоянная.

Закон Гей-Люссака (а вот это один человек):
Для данной массы m при постоянном давлении P объем газа линейно зависит от температуры

Закон Шарля:
Для данной массы m при постоянном объеме V давление газа линейно зависит от температуры

Посмотрев на уравнение, нетрудно убедиться в справедливости этих законов.

Уравнение Менделеева-Клапейрона, также как и опытные законы Бойля-Мариотта, Гей-Люссака и Шарля справедливы для широкого интервала давлений, объемов и температур. То есть во многих случаях эти законы удобны для практического применения. Однако не стоит забывать, что когда давления превышают атмосферное в 300-400 раз, или температуры очень высоки, наблюдаются отклонения от этих законов.
Собственно, идеальный газ потому и называют идеальным, что по определению это и есть газ, для которого не существует отклонений от этих законов.