Рівняння стану ідеального газу
Закон Клапейрона-Менделєєва виражає залежність між тиском, об’ємом, температурою, кількістю речовини саме ідеального газу. Можна виразити залежність тільки між основними параметрами, тобто абсолютною температурою, молярним об’ємом і тиском. Суть не змінюється, так як молярний об’єм дорівнює відношенню обсягу до кількості речовини.
Закон Менделєєва-Клапейрона: формула
Рівняння стану ідеального газу записується у вигляді добутку тиску на молярний об’єм, прирівняного до твору універсальної газової сталої та абсолютної температури. Універсальна газова постійна – коефіцієнт пропорційності, константа (незмінна величина), що виражає роботу розширення благаючи в процесі збільшення значення температури на 1 Кельвін в умовах изобарного процесу. Її величина становить (приблизно) 8,314 Дж/(моль*К). Якщо виразити молярний об’єм, то вийде рівняння виду: р*V=(m/М)*R*Т. Або можна привести до виду: р=nkT, де n – концентрація атомів, к – постійна Больцмана (R/NА).
Рішення завдань
Закон Менделєєва-Клапейрона, рішення задач з його допомогою значно полегшують розрахункову частину при проектуванні обладнання. Закон при вирішенні завдань застосовується в двох випадках: задано одне стан газу і його маса і при невідомості величини маси газу відомий факт її зміни. Необхідно враховувати, що у випадку багатокомпонентних систем (суміші газів) записується рівняння стану для кожного компонента, тобто для кожного газу окремо. Для встановлення зв’язку між тиском суміші і тиски компонентів використовується закон Дальтона. Також варто пам’ятати, що для кожного стану газу описується окремим рівнянням, далі вирішується вже отримана система рівнянь. І, нарешті, необхідно завжди пам’ятати, що у випадку рівняння стану ідеального газу температура є абсолютною величиною, її значення обов’язково береться в Кельвінах. Якщо в умовах задачі температура вимірюється в градусах Цельсія або яких-небудь інших, то необхідно здійснити переклад в градуси Кельвіна.
