Билет №12.  Свойства газов: уравнение состояния идеального газа, изопроцессы в газах, реальные газы, уравнение Ван-дер-Ваальса, средняя длина свободного пробега.

Свойства газов:

    Газы способны неограниченно расширяться и занимать любой предоставленный им объем; Смесь газов оказывает на стенки сосуда давление, равное сумме давлений каждого из газов, взятых в отдельности; При постоянной температуре давление данной массы газа обратно пропорционально его объему (закон Бойля-Мариотта); При постоянном объеме данной массы газа линейно зависит от температуры (закон Шарля); При постоянном давлении объем данной массы газа линейно зависит от температуры (закон Гей-Люссака);

Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева — Клапейрона) -

зависимость между давлением, объёмом и абсолютной температурой идеального газа.

p=nkT;  n=N/V;  N=m/M*Na, R=Nak => 

Изопроцессы — термодинамические процессы, во время которых количество вещества и ещё одна из физических величин — параметров состояния: давление, объём или температура — остаются неизменными. Так, неизменному давлению соответствует изобарный процесс, объёму — изохорный, температуре — изотермический

Изобарный процесс — процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянном давлении (Р=const).

Закон Гей-Люссака: При постоянном давлении газ, отношение объёма газа к его абсолютной температуре остаётся постоянным.

Линия, изображающая изобарный процесс на диаграмме, называется изобарой.

Изохорный процесс — процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянном объёме (V=const).

Закон Шарля: при постоянном объёме, давление прямо пропорционально температуре:

Линия, изображающая изохорный процесс на диаграмме, называется изохорой.

Изотермический процесс — процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянной температуре (T=const).

Изотермический процесс описывается законом Бойля — Мариотта:

При постоянной температуре, произведение объёма газа на его давление остаётся постоянным.

Линия, изображающая изотермический процесс на диаграмме, называется изотермой.

Реальные газы –  газы, свойства которых зависят от взаимодействия молекул.

Уравнение состояния газа Ван-дер-Ваальса — уравнение, связывающее основные термодинамические величины в модели газа Ван-дер-Ваальса.

Связь между давлением, объёмом и температурой. Для одного моля газа Ван-дер-Ваальса оно имеет вид:

Поправки:
1) Необходимо учитывать притяжение молекул при сближении молекул на расстояние сравнимых с размером одной молекулы.
2) Необходимо учитывать, что объем газа не может стать равным 0.


Средняя длина свободного пробега - это длина пути пройденного его между двумя столкновениями (последовательными)