2 – MA’RUZA. IDEAL GAZNING HOLAT TENGLAMASI
REJA:
1.
Gazning holat tenglamasi
2.
Ideal gazlar aralashmasi
3.
Gazlarning issiqlik sig’imi
Ideal gaz modeli hodisaning sodir bo’lishida ikkinchi darajali ta’sir
ko’rsatadigan omillarni hisobga olmasdan, quyidagi
soddalashtirishlar asosida
vujudga keltirilgan:
1.
Gaz molekulalari orasida o’zaro ta’sirlashish kuchlari mavjud emas;
2.
Gaz molekulalarining o’lchamlari hisobga olmasa ham bo’ladigan darajada
kichik;
3.
Gaz molekulalarining o’zaro to’qnashuvlari xuddi elastik sharlarning
to’qnashuvidek sodir bo’ladi.
Real gazlarning xossalari yuqori temperatura va past bosimlarda ideal gazga
yaqin bo’ladi. Ideal gaz modelining kiritilishi jismning
holatini belgilaydigan
asosiy termodinamikaviy holat parametrlari orasidagi bog’lanishni, ideal gaz
qonunlari asosida matematik ifodalash imkonini beradi.
Sof moddaning har qanday uchta holat parametri (P,
va T) o’zaro bir
qiymat bilan bog’langan. Bu qiymatlarni o’zaro bog’laydigan
tenglama ayni
moddaning holat tenglamasi deyiladi va quyidagicha yoziladi:
F (P,
, T)=O
(2.1)
Ideal gazning absolyut bosimi bilan solishtirma hajmi ko’paytmasini
absolyut temperaturaga nisbatan o’zgarmas kattalik. 1 kg gaz uchun bu o’zgarmas
kattalik R harfi bilan belgilanadi va gaz doimiysi deyiladi:
R
T
P
yoki
P
=RT
(2.2)
(2.2) tenglama 1 kg ideal gazning holat tenglamasi yoki Klayperon
tenglamasi deyiladi.
(2.2) tenglamaning ikkala qismini m kg ga ko’paytirib
gazning ixtiyoriy
miqdori uchun holat tenglamasini olamiz
PV=mRT
(2.3)
Gaz doimiysi R ning fizikaviy ma’nosini aniqlaymiz.
к
кг
ж
к
кг
м
н
к
кг
м
м
н
T
P
R
:
3
2
Demak, gaz doimiysi R 1 kg gazning 1
0
isitilganda bajargan kengayish
solishtirma ishi bo’lib, har qaysi gaz uchun o’zgarmas kattalikdir.
(2.2) tenglamaning ikkala
qismini molekulyar massa
ga ko’paytirib bir
mol ideal gaz uchun holat tenglamasini olamiz.
PV
=
RT
(2.4)
(2.4) tenglamadagi
R ko’paytma R
0
orqali belgilanadi
va universal gaz
doimiysi deyiladi. R
0
ning qiymati 1 mol gazning istalgan holati uchun o’zgarmas
kattalikdir. (2.3) va (2.4) tenglamalar Klayperon-Mendeleev tenglamasi deb
ataladi.
Qulaylik
maqsadida R
0
ning qiymatini normal fizik sharoitlarda
hisoblaymiz. Normal sharoitda, ya’ni T
0
=273,15 K temperatura va R
0
=101325 Pa
atmosfera bosimiga teng bosimda har qanday gazning 1 kmoli 22,414 m
3
ga teng
hajmni egallaydi.
3
10
414
,
22
V
m
3
/mol
bo’ladi.
Bu miqdorlarni (2.4) ga qo’yib universal gaz doimiysining son qiymatini
topamiz.
к
кмоль
ж
к
моль
ж
P
R
8314
314
,
8
15
,
273
10
414
,
22
101325
T
V
3
0
0
0
R=R
0
bo’lgani uchun, gaz doimiysi R ning
qiymati quyidagiga teng
bo’ladi:
8314
0
R
R
(2.5)
Masalan, kislorod uchun (
2
O
=32) gaz doimiysi:
2
O
R
=
к
кг
ж
8
,
259
32
8314
;
azot uchun (
2
N
=28, 02):
к
кг
ж
R
N
8
,
296
02
,
28
8314
2