關(guān)于克拉伯龍方程式推導(dǎo),克拉伯龍方程的理解這個(gè)問題很多朋友還不知道,今天小六來(lái)為大家解答以上的問題,現(xiàn)在讓我們一起來(lái)看看吧!
1、理想氣體狀態(tài)方程(ideal gas,equation of state of),也稱理想氣體定律或克拉佩龍方程,描述理想氣體狀態(tài)變化規(guī)律的方程。
2、質(zhì)量為m,摩爾質(zhì)量為M的理想氣體,其狀態(tài)參量壓強(qiáng)p、體積V和絕對(duì)溫度T之間的函數(shù)關(guān)系為pV=mRT/M=nRT 式中M和n分別是理想氣體的摩爾質(zhì)量和物質(zhì)的量;R是氣體常量。
3、對(duì)于混合理想氣體,其壓強(qiáng)p是各組成部分的分壓強(qiáng)p p2、……之和,故 pV=( p1+ p2+……)V=(n1+n2+……)RT,式中nn2、……是各組成部分的摩爾數(shù)。
4、 以上兩式是理想氣體和混合理想氣體的狀態(tài)方程,可由理想氣體嚴(yán)格遵循的氣體實(shí)驗(yàn)定律得出,也可根據(jù)理想氣體的微觀模型,由氣體動(dòng)理論導(dǎo)出。
5、在壓強(qiáng)為幾個(gè)大氣壓以下時(shí),各種實(shí)際氣體近似遵循理想氣體狀態(tài)方程,壓強(qiáng)越低,符合越好,在壓強(qiáng)趨于零的極限下,嚴(yán)格遵循。
6、 編輯本段公式 pV=nRT(克拉伯龍方程[1])? p為氣體壓強(qiáng),單位Pa。
7、V為氣體體積,單位m3。
8、n為氣體的物質(zhì)的量,單位mol,T為體系溫度,單 ??理想氣體狀態(tài)方程位K。
9、 R為比例系數(shù),數(shù)值不同狀況下有所不同,單位是J/(mol·K) 在摩爾表示的狀態(tài)方程中,R為比例常數(shù),對(duì)任意理想氣體而言,R是一定的,約為8.31441±0.00026J/(mol·K)。
10、 如果采用質(zhì)量表示狀態(tài)方程,pV=mrT,此時(shí)r是和氣體種類有關(guān)系的,r=R/M,M為此氣體的平均摩爾質(zhì)量 用密度表示該關(guān)系:pM=ρRT(M為摩爾質(zhì)量,ρ為密度) 編輯本段推導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)定律 ?。?)玻意耳定律(?!R定律) 當(dāng)n,T一定時(shí) V,p成反比,即V∝(1/p)① ??理想氣體狀態(tài)方程(2)查理定律 當(dāng)n,V一定時(shí) p,T成正比,即p∝T ② ?。?)蓋-呂薩克定律 當(dāng)n,p一定時(shí) V,T成正比,即V∝T ③ ?。?)阿伏伽德羅定律 當(dāng)T,p一定時(shí) V,n成正比,即V∝n ④ 由①②③④得 V∝(nT/p) ⑤ 將⑤加上比例系數(shù)R得 V=(nRT)/p 即pV=nRT 實(shí)際氣體中的問題當(dāng)理想氣體狀態(tài)方程運(yùn)用于實(shí)際氣體時(shí)會(huì)有所偏差,因?yàn)槔硐霘怏w的基本假設(shè)在實(shí)際氣體中并不成立。
11、如實(shí)驗(yàn)測(cè)定1 mol乙炔在20℃、101kPa時(shí),體積為24.1 dm,,而同樣在20℃時(shí),在842 kPa下,體積為0.114 dm,,它們相差很多,這是因?yàn)?,它不是理想氣體所致。
12、 一般來(lái)說(shuō),沸點(diǎn)低的氣體在較高的溫度和較低的壓力時(shí),更接近理想氣體,如氧氣的沸點(diǎn)為-183℃、氫氣沸點(diǎn)為-253℃,它們?cè)诔爻合履栿w積與理想值僅相差0.1%左右,而二氧化硫的沸點(diǎn)為-10℃,在常溫常壓下摩爾體積與理想值的相差達(dá)到了2.4%。
13、 應(yīng)用一定量處于平衡態(tài)的氣體,其狀態(tài)由p、V和T刻劃,表達(dá)這幾個(gè)量之間的 ??理想氣體狀態(tài)方程關(guān)系的方程稱之為氣體的狀態(tài)方程,不同的氣體有不同的狀態(tài)方程。
14、但真實(shí)氣體的方程通常十分復(fù)雜,而理想氣體的狀態(tài)方程具有非常簡(jiǎn)單的形式。
15、 雖然完全理想的氣體并不可能存在,但許多實(shí)際氣體,特別是那些不容易液化、凝華的氣體(如氦、氫氣、氧氣、氮?dú)獾龋捎诤獠坏w積小、互相之間作用力小、也是所有氣體中最難液化的,因此它是所有氣體中最接近理想氣體的氣體。
16、)在常溫常壓下的性質(zhì)已經(jīng)十分接近于理想氣體。
17、 此外,有時(shí)只需要粗略估算一些數(shù)據(jù),使用這個(gè)方程會(huì)使計(jì)算變得方便很多。
18、 編輯本段應(yīng)用 ??理想氣體狀態(tài)方程編輯本段計(jì)算氣體所含物質(zhì)的量 從數(shù)學(xué)上說(shuō),當(dāng)一個(gè)方程中只含有1個(gè)未知量時(shí),就可以計(jì)算出這個(gè)未知量。
19、因此,在壓強(qiáng)、體積、溫度和所含物質(zhì)的量這4個(gè)量中,只要知道其中的3個(gè)量即可算出第四個(gè)量。
20、這個(gè)方程根據(jù)需要計(jì)算的目標(biāo)不同,可以轉(zhuǎn)換為下面4個(gè)等效的公式: 求壓力: p=nRT/v 求體積: v=nRT/p 求所含物質(zhì)的量:n=pv/RT 求溫度:T=pv/nR 編輯本段化學(xué)平衡問題 根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可以用于計(jì)算氣體反應(yīng)的化學(xué)平衡問題。
21、 根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可以得到如下推論: 溫度、體積恒定時(shí),氣體壓強(qiáng)之比與所含物質(zhì)的量的比相同,即可得Ρ平/P始=n平/n始 溫度、壓力恒定時(shí),氣體體積比與氣體所含物質(zhì)量的比相同,即V平/V始=n平/n始 通過(guò)結(jié)合化學(xué)反應(yīng)的方程,很容易得到化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后制定物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率。
本文分享完畢,希望對(duì)大家有所幫助。
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