Ideal gaz qonunlari. Gazlarning molyar hajmi. Hajmiy ulush

IDEAL GAZ QONUNLARI. GAZLARNING MOLYAR HAJMI. HAJMIY ULUSH.

Moddalarning gaz, suyuq va qattiq holatlarda bo‘lishi harorat va bosimga bog‘liq. J.L.Gey-Lyussak reaksiyaga kiri-shayotgan va hosil bo‘layotgan gazlarning hajmlari o‘zaro oddiy butun sonlar nisbatida bo‘lishini ko‘rsatdi. Bu qonun hajmiy nisbatlar qonuni deb yuritiladi. A.Avogadro: bir xil sharoitda (bosim va harorat) turli gazlarning teng hajmlarida teng sondagi molekulalar bo‘lishini ko‘rsatdi (Avogadro qonuni). Har qanday gazning bir mol miqdori normal sharoitda 22,4 l hajmni egallaydi (molyar hajm) va shuncha hajmda 6,02·10²³ ta molekula (Avogadro soni) bo‘ladi. Gazlar bilan bog‘liq bo‘lgan hisoblashlarda Boyl-Mariott, Gey-Lyussak va Sharl qonunlari asosida keltirib chiqarilgan ideal gaz holati tenglamasidan (Klapeyron) foydalanishga to‘g‘ri keladi:

, (4.1)

bu erda p va p_o - berilgan va normal bosim, Pa, kPa, atm., mm sim.ust.; V va V_o- berilgan va normal hajm, m³, sm³, mm³, l, ml; T va T_o- berilgan va normal mutlaq (absolyut) harorat, K.

Ushbu tenglama asosida ideal gaz holatining boshqa tenglamasi (Mendeleev–Klapeyron) (4.2)

keltirib chiqarilishi mumkin. Buning uchun (4.3)

deb olinadi. R ning qiymatlari bosimning turli birliklari uchun quyidagicha topiladi:

R=760·22400/273=6235962400 ml·mm sim.ust./mol·K.

R=1·22,4/273=0,082 l·atm/mol·K.

R=101,325·22,4/273=8,314 l·kPa/mol·K.

Gazlarning massasini yoki molyar massasini formula yordamida hisoblash mumkin.

Gazlarning hajmi bo‘yicha modda miqdorini quyidagi formula yordamida hisoblash mumkin: . (4.4)

Gaz moddalar aralashmalari bo‘yicha hisoblashlarda hajmiy ulush hisoblanadi: , (4.5) bu erda  – gazning hajmiy ulushi, V – uning berilgan hajmi, V – gazlar aralashmasining hajmi.

Ko‘plab hisoblashlarda gazlarning nisbiy zichligidan foydalaniladi. Gazlarning nisbiy zichligi (D) ular molyar massalari nisbatiga teng:

. (4.6)

Gazning vodorodga nisbatan zichligi: , havoga nisbatan zichligi formula bilan ifodalanadi va h.k.

Gazlar aralashmalari bilan ishlaganda o‘rtacha molyar massa asosidagi hisoblashlar keng qo‘llaniladi:

, (4.7)

bu erda v₁, v₂ – modda miqdori; gazlar uchun bu qiymat hajmiy ulush bilan almashtirilishi mumkin, M₁ va M₂ – moddalarning molyar massalari.

Shuningdek, gazlarning zichligi () asosida ham ko‘plab hisoblashlar amalga oshiriladi:

, (g/ml, kg/l, g/l, g/sm³, g/m³) (4.8).

Agar gazning normal sharoitdagi zichligi (, g/l) ma’lum bo’lsa, uning molyar massasi: M=22,4 formula bilan hisoblanishi mumkin.