Термические уравнения состояния идеального газа

Термические уравнения состояния идеального газа

Термические уравнения состояния идеального газа Идеальным называется газ, у которого диаметр частиц (молекул) и потенциал межмолекулярного взаимодействия равны нулю. В случае невыполнения хотя бы одного из этих условий газ считается реальным. В строгом смысле все существующие газы являются реальными, однако при достаточно низких давлениях и не очень низких температурах отклонениями от идеальности можно пренебречь. Связь между параметрами состояния для идеального газа описывается уравнением Менделеева—Клапейрона. Поскольку оно широко используется, приведем его в различных формах записи: pv = RT — для 1 кг; (1.15) pV = mRT — для m кг; (1.16) pV = RT - - для 1 моль; (1.17) pV=nRT- — для п молей; (1.18) P = PRT; . о (1.19) — для 1 мл. p = CRT (1.20) Здесь R = 8,31441 ДжДмоль • К) — молярная газовая постоянная; R = R/m — удельная газовая постоянная, Дж/(кг • К). Численные значения молярных масс и удельных газовых постоянных для часто встречающихся ТРТ приведены в табл. 1.4. С помощью (1.15) или любого другого из приведенных уравнений состояния можно дать формальное определение понятия идеального газа: идеальным называется газ, подчиняющийся уравнению состояния (1.15). Это уравнение было получено Клапейроном в 1834 г. путем объединения уравнений законов Бойля—Мариотта и Гей-Люссака: cost. (1.21) Клапейрон установил, что постоянная величина в уравнении (1.21) не зависит от состояния газа, а зависит только от его свойств. Уравнение (1.17) было выведено Д. И. Менделеевым в 1874 г. Он же нашел численное значение R для одного моля газа при нормальных физических условиях (Т0 = 273,15 К; Термодинамическое рабочее тело Молярная масса т> кг/кмоль Удельная газовая постоянная JR, ДжДкг- К) Водород Н2 2,016 4124,3 Гелий Не 4,003 2077,2 Метан СН4 16,043 518,3 Аммиак NH3 17,031 488,2 Водяной пар Н20 18,016 461,5 Азот N2 28,013 296,8 Оксид углерода СО 28,011 296,8 Воздух 28,96 287,1 Кислород 02 32,000 259,8 Диоксид углерода С02 44,01 188,9 Фреон-12 120,92 68,76 р = 101325 Па). В соответствии с этим уравнением объем одного моля любого газа при нормальных условиях есть величина постоянная: V0 = 22,4 • 10 3 м3/моль.