Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
2
SekcjaA–Stanymaterii
stanugazu,którewyrażawszystkiezależnościmiędzyczteremaparame-
trami.Tezależnościopartesąjednaknaprzybliżeniachdoobserwacji
doświadczalnychiznajdujązastosowanietylkodogazudoskonałego.
Gazdoskonałydefiniowanyjestwłaśniejakogaz,którystosujesiędo
równaniastanugazu.Praktycznierzeczujmującjednak,gazstosujesię
dorównaniastanuwówczas,gdyjegocząstkisąnieskończeniemałe
igdyoddziałująonezsobąwtakisposób,jakbybyłysztywnymikulami.
Wynikaztego,żegazdoskonałynieistnieje.Naszczęściestwierdzono,
żezachowaniewiększościgazówjestzbliżonedozachowaniagazu
doskonałego,jeśliciśnieniejestodpowiednioniskie,przyczymnajbar-
dziejudoskonałe”sąlekkiegazyszlachetne(He,Ne).Największeodchy-
leniaobserwujesięwówczas,gdymiędzycząsteczkamigazuistnieją
silneoddziaływania,jakwamoniakuiwodzie.Zachowaniegazówrze-
czywistychrozpatrzonebędziewtemacieA3.
Równaniastanu
Odkrytoniezależnieszeregprawgazowych:
gazu
prawoBoyle’a:pV=constwstałejtemperaturze;
doskonałego
prawoCharlesa:V~Tpodstałymciśnieniem;
prawoAvogadra:V~npodstałymciśnieniemiwstałejtemperaturze.
Tetrzyprawazostałypołączonewjednorównaniestanugazudosko-
nałego,którezwyklezapisujesięwpostaci
pV=nRT
Obiestronytegorównaniamająwymiarenergii,przyczymRjeststałą
gazowąowartości8,3145JoK–1omol–1.Równaniestanugazudoskonałego
możnarównieżnapisaćwpostacipVm=RT,gdzieVmoznaczaobjętość
molowągazu,tj.objętośćzajmowanąprzezjedenmolcząsteczekgazu
wokreślonejtemperaturzepodokreślonymciśnieniem.Prawagazowe
zostałyzilustrowanenarysunku1,naktórymliniereprezentująprawa
BoyleiaiCharlesanatlepowierzchniobrazującejrównaniestanugazu
doskonałego.
Stałagazowawystępujeczęstowchemii,ponieważprzywyprowa-
dzaniuzależnościmatematycznychmożliwejestzastąpienieniątempe-
ratury,ciśnieniaiobjętościzgodniezrównaniemstanugazudosko-
nałego.
Ciśnienie
cząstkowe
Gdymamydoczynieniazmieszaninądwulubwiększejliczbygazów,
częstoważnejestpoznaniezależnościmiędzyilościamiposzczególnych
gazów,ichciśnieniamiorazcałkowitymciśnieniemmieszaniny.Gdy
mieszanina,zachowującasięjakgazdoskonały,zajmujeobjętośćV,ciś-
nieniewywieraneprzezkażdyzeskładnikówjestrówneciśnieniu,jakie
wywierałbytenskładnik,gdybybyłsamwtejobjętości.Tociśnienie
nazywanejestciśnieniemcząstkowymioznaczanesymbolempA,pB...,
odpowiedniodlaskładnikówA,B...Zgodnieztądefinicjązrównania
stanugazudoskonałegootrzymujemynastępującewyrażenienaciśnie-
niecząstkowekażdegoskładnika:
pX=nXRT/V
wktórympXjestciśnieniemcząstkowymnXmolicząsteczekskładnikaX.
