11. ЭМПИРИЧЕСКИЕ ГАЗОВЫЕ ЗАКОНЫ ОТ БОЙЛЯ ДО МЕНДЕЛЕЕВА.
УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ РЕАЛЬНЫХ ГАЗОВ
До сих пор мы теоретически устанавливали функциональные связи между параметрами ОМОАИГ, ОМ
ИГ и ИГ.
Обратимся теперь к законам изопроцессов газа, полученным из экспериментов с реальными газами
(химическими веществами в газообразном состоянии). Давление и температура газа – это то, что показывает
манометр и термометр. При таком (феноменологическом, или эмпирическом) подходе к выявлению газовых
законов никаких предположений о молекулярной структуре газа не вводится.
О24 (ТНД). Величины
называются термодинамическими (ТДН) макропараметрами газа (и
сосуда), а , ,
– микропараметрами ИГ.
О25 (ИП). Изопроцесс – это газовый процесс, в котором один из ТДН макропараметров остается
неизменным.
Законы изопроцессов (33)-(36) – табл. 7 – не содержат микропараметры. В экспериментах
использовались приборы: манометр (p), линейка (V) и термометр (T).
Покажем, как из закона Амедео Авогадро и трех законов изопроцессов (см. формулы (33)-(36) таблицы
7) можно было бы в 1811 году получить уравнение Клапейрона – Менделеева.
11.1. Изопроцессы и закон Авогадро
Закон Авогадро, 1811 г. В равных объёмах (V) любых газов при одинаковых условиях (р,Т) содержится
одно и то же количество (N) молекул.
Из этого закона следует, что он справедлив для газов любого типа, состоящих из молекул любого сорта.
Авогадро выявил тройку ТДН макропараметров (p, V, T), которая определяет микропараметр N. Т.е.
при одинаковых условиях
(81),
или
.(82)
Закон Авогадро сформулирован текстом. Выразим этот закон формулами. Т.е.
(83)
(84)
x, y, z – неизвестные показатели степеней
.
Известные к 1811 году законы трех изопроцессов представлены в таблице 7.
Таблица 7
Do'stlaringiz bilan baham: |