g10f-6.2· Fəsil 6: Molekulyar-kinetik nəzəriyyə· ~13 dəq

İdeal qazın hal tənliyi və qaz qanunları

Mendeleyev-Klapeyron tənliyi, izoproseslər.

İdeal qaz — molekullar arasında potensial qarşılıqlı təsirin olmadığı, toqquşmaların isə tamamilə elastik olduğu modeldir. Belə qazın vəziyyəti Mendeleyev-Klapeyron tənliyi ilə təsvir edilir: $pV=\frac{m}{M}RT=\nu RT$ , burada $p$ — təzyiq (Pa), $V$ — həcm (m³), $\nu=\frac{m}{M}$ — maddə miqdarı (mol), $R=8{,}31$ C/(mol·K) — universal qaz sabiti, $T$ — mütləq temperatur (K). Temperaturu mütləq şkala ilə ifadə etmək mütləqdir: $T=t+273$ . Kəmiyyətlərdən biri sabit qaldıqda birləşmiş qaz qanunundan ( $\frac{pV}{T}=\text{sabit}$ ) üç izoproses alınır: temperatur sabit qalarsa — izotermik proses (Boyl-Mariott: $pV=\text{sabit}$ ); təzyiq sabit qalarsa — izobarik proses (Qey-Lüssak: $\frac{V}{T}=\text{sabit}$ ); həcm sabit qalarsa — izoxorik proses (Şarl: $\frac{p}{T}=\text{sabit}$ ). Hər izoprosesin $p$ – $V$ , $V$ – $T$ , $p$ – $T$ qrafikləri xarakter formaya malikdir.

📌Nümunə

Məsələn: $\nu=2$ mol oksigen $T=300$ K temperaturda $V=0{,}05$ m³ həcm tutursa, $p=\frac{\nu RT}{V}=\frac{2\cdot8{,}31\cdot300}{0{,}05}=99720$ Pa $\approx10^5$ Pa alınır.

İdeal qazın izoprosesləri P–V diaqramında: izoterm (T=sabit), izobar (P=sabit) və izoxor (V=sabit)

Əsas terminlər

İdeal qaz — Molekullar arasında potensial qarşılıqlı təsirin olmadığı, toqquşmaların isə tamamilə elastik olduğu qaz modeli.

Mendeleyev-Klapeyron tənliyi — İdeal qazın hal tənliyi:

pV=\frac{m}{M}RT=\nu RT

. Qazın təzyiq, həcm, kütlə, molyar kütlə, temperatur və maddə miqdarı arasında əlaqəni ifadə edir.

Universal qaz sabiti —

R=8{,}31\ \text{C}/(\text{mol}\cdot\text{K})

. Mendeleyev-Klapeyron tənliyindəki mütənasiblik əmsalıdır; bütün ideal qazlar üçün eynidir.

İzotermik proses (Boyl-Mariott qanunu) — Temperaturun sabit qaldığı prosesdir:

pV=\text{sabit}

, yəni

p_1V_1=p_2V_2

. Təzyiq həcmlə tərs mütənasib dəyişir.

İzobarik proses (Qey-Lüssak qanunu) — Təzyiqin sabit qaldığı prosesdir:

\frac{V}{T}=\text{sabit}

, yəni

\frac{V_1}{T_1}=\frac{V_2}{T_2}

. Həcm mütləq temperaturla düz mütənasib dəyişir.

İzoxorik proses (Şarl qanunu) — Həcmin sabit qaldığı prosesdir:

\frac{p}{T}=\text{sabit}

, yəni

\frac{p_1}{T_1}=\frac{p_2}{T_2}

. Təzyiq mütləq temperaturla düz mütənasib dəyişir.

İzoproseslərin müqayisəsi

Proses	Sabit kəmiyyət	Qanun	Düstur	$p$ – $V$ qrafiki	$V$ – $T$ qrafiki	$p$ – $T$ qrafiki
İzotermik	$T=\text{sabit}$	Boyl-Mariott	$p_1V_1=p_2V_2$	hiperbola	—	—
İzobarik	$p=\text{sabit}$	Qey-Lüssak	$\frac{V_1}{T_1}=\frac{V_2}{T_2}$	—	başlanğıcdan keçən düz xətt	—
İzoxorik	$V=\text{sabit}$	Şarl	$\frac{p_1}{T_1}=\frac{p_2}{T_2}$	—	—	başlanğıcdan keçən düz xətt

Üç izoprosesin sabit kəmiyyət, aid olduğu qanun, riyazi ifadəsi və əsas koordinat müstəvilərində qrafik forması.

✎İdeal qazın təzyiqinin hesablanması

1Məsələ: $\nu=2$ mol oksigen qazı $T=300$ K temperaturda $V=0{,}05\ \text{m}^3$ həcm tutur. Qazın təzyiqini tapın. $R=8{,}31\ \text{C}/(\text{mol}\cdot\text{K})$ .
2Düsturun seçilməsi: Mendeleyev-Klapeyron tənliyi: $pV=\nu RT$ . Təzyiqi tapmaq üçün: $p=\frac{\nu RT}{V}$ .
3Ədədi qiymətlərin yerinə qoyulması: $p=\frac{2\cdot8{,}31\cdot300}{0{,}05}$ .
4Hesablama: $p=\frac{4986}{0{,}05}=99\,720\ \text{Pa}$ .
5Cavab: $p=99\,720\ \text{Pa}\approx10^5\ \text{Pa}$ . Qazın təzyiqi təqribən bir atmosfer təzyiqinə bərabərdir.

🚫Tez-tez səhv

Ən çox buraxılan səhv: temperaturu Selsi şkalasında ( $^\circ\text{C}$ ) götürmək. Mendeleyev-Klapeyron tənliyində temperatur həmişə mütləq Kelvində olmalıdır: $T=t+273$ K. Selsidə verilən temperaturu çevirmədən düsturda yerinə qoymaq səhv nəticəyə gətirir.

⚠️Diqqət

İdeal qaz real qaz deyil, modeldir. Real qazlar yüksək təzyiq və aşağı temperaturda ideal qaz qanunlarından kənara çıxır, çünki bu şəraitdə molekullararası qarşılıqlı təsir nəzərə çarpacaq dərəcədə artır.

Qaydalar

1Mendeleyev-Klapeyron tənliyi: $pV=\frac{m}{M}RT=\nu RT$ ; $R=8{,}31$ C/(mol·K).
2Temperatur həmişə Kelvində götürülməlidir: $T=t+273$ K.
3İzotermik proses ( $T=\text{sabit}$ ): $p_1V_1=p_2V_2$ — Boyl-Mariott qanunu.
4İzobarik proses ( $p=\text{sabit}$ ): $\frac{V_1}{T_1}=\frac{V_2}{T_2}$ — Qey-Lüssak qanunu.
5İzoxorik proses ( $V=\text{sabit}$ ): $\frac{p_1}{T_1}=\frac{p_2}{T_2}$ — Şarl qanunu.

Məşq

10 asan · 10 orta · 10 çətin

Hər testdə təsadüfi 10 sual seçilir

Asan Orta Çətin Qarışıq

İdeal qazın hal tənliyi və qaz qanunları

Qrafiklər

Əsas terminlər

Qaydalar

Məşq