Давление газа,p (по умолчанию в Па) |
Объем газа,R (по умолчанию в м3) |
Молярная масса,mo (по умолчанию кг/моль) |
Масса газа, ma (по умолчанию в килограммах) |
Или если не известно ma и mo, количество вещества, n (по умолчанию в молях) |
Температура газа,T (по умолчанию в Кельвинах) |
|
Полученные параметры по уравнению Менделеева Клайперона |
Для записи уравнения идеального газа, которое используется во вполне реальных задачах, используется уравнение Менделеева-Клайпейрона
где ma- масса газа
mo- молярная масса газа
R- молярная(универсальная) газовая постоянная 8.314 Дж/К/моль
p - давление газа
V- объем газа
T - температура газа в Кельвинах
Если n обозначим количество вещества, то
Количество вещества измеряется в молях и характериризует число структурных элементов, содержащихся в данной системе. Это могут быть и атомы и молекулы и ионы и другие частицы.
Таким образом:
1 моль- такое количество вещества, в котром содержится столько же структурных элементов, сколько атомов в 12 граммах изотопа углерода-12. В количестве вещества равном 1 моль, содержится структурных элементов.
И исходное уравнение приобретает вид
Или по другому
Откуда следует ниважнейший вывод: Отношение произведения давления и объема вещества к его температуре есть величина постоянная.
Какие же выводы можно сделать из последней формулы?
1. при увеличении температуры, возрастает и(или) давление и объем.
2. при сжатии газов/вещества или увеличивается давление (и) или увеличивается тепература.
Что касается размерностей:
Не обязательно Вам переводить например давление, заданное в атмосферах(атм) или мм ртутного столба (ммрс), в Паскали(Па). это система сделает сама, автоматически.
Если давление задано в кило Паскалях то так и пишите после значения кПа
Это касается так же и массы и молярной массы которая может быть задана как в кг/моль так и в г/моль
Теперь насчет температуры. Она задана в Кельвинах, и не надо быть семи пядей во лбу что бы не суметь перевести градусы Цельсия в Кельвина. Надо лишь добавить к градусам Цельсия число 273.15 и получите температуру в Кельвинах. Конвертер температур онлайн
Что еще можно вычислить из первоначальной формулы?
Представим объем газа (V) как отношение массы газа (ma) к его плотности (K)
тогда получим что
которая связывает через универсальную газовую постоянную, четыре параметра: плотность вещества, молярную массу, температура и давление газа.
Рассмотрим пример который мы можем решать с помощью этого закона
1. Масса 0.000327 м3 газа при 13 градусах Цельсия и давлении 104000 Па равно 0.000828 килограмм. Вычислите молярную массу газа.
В принице все данные известны и заполнив наши поля получим
Полученные параметры по уравнению Менделеева Клайперона |
T = 286 Кельвин
ma = 0.000828 килограмм V = 0.000327 м3 p = 104000 Паскаль n = 0.01430227218055 Моль mo = 0.057892899082568 кг/моль https://abak.pozitiv-r.ru |
То есть наш ответ 57.8 г/моль
Удачных расчетов!
|