* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

875 ГАЗ 876 3) З а к о н А в о г а д р о . И з у р - и я (1) видно, что г а з о в а я п о с т о я н н а я В нормальному 273,1 • v пр о п о р ц и о н а л ь н а объему v , занимаемому данным количеством Г . п р и н о р м а л ь н ы х у с л о в и я х ( р = 1 Atm и t = 0°С = 273,1° К ) , т . е . о б р а т н о п р о п о р ­ циональна плотности газа при нормаль­ ных условиях В . По закону Авогадро, при одинаковых р и Т все идеальные газы со­ д е р ж а т в равных объемах (напр., р а в н ы х v ) равное число молекул. Обратно: равное чи­ сло молекул (например, 1 м о л ь = 1 граммолекуле) всякого газа в идеальном состоянии з а н и м а е т один и тот ж е объем v п р и н о р ­ м а л ь н ы х у с л о в и я х , н е з а в и с и м о от п р и р о д ы Г . (в 1 м о л е в с я к о г о в е щ е с т в а с о д е р ж и т с я А = 6 , 0 6 • 10 отдельных молекул—ч и с л о А в о г а д р о ) . Найдено с большой точно­ стью, что н о р м а л ь н ы й молярный о б ъ е м л ю б о г о и д е а л ь н о г о г а з а (V ) ра­ в е н 22,412 . Отсюда можно рассчитать ч и с л о м о л е к у л в 1 см л ю б о г о и д е а л ь н о г о Г . 0 0 0 0 0 Q 0 г 23 0 0 M г ГАЗ. Г а з о о б р а з н ы м состоя­ н и е м называется такое состояние веще­ ства, в к-ром силы, действующие между мо­ лекулами, чрезвычайно малы и размеры самих молекул ничтожны сравнительно с промежутками между ними. Между столкно­ вениями молекулы Г. двигаются прямоли­ нейно, равномерно и совершенно беспоря­ дочно. П р и нагревании и разрежении все Г. стремятся к предельному состоянию т а к называемого и д е а л ь н о г о , и л и с о в е р ­ ш е н н о г о Г. В идеальном Г . м е ж д у м о л е к у л я р н ы е с и л ы р а в н ы н у л ю , и объем с а м и х м о л е к у л бес­ к о н е ч н о м а л с р а в н и т е л ь н о с объемом м е ж ­ д у м о л е к у л я р н о г о п р о с т р а н с т в а . Состояние идеального газа является-тем предельным р а з в е д е н н ы м состоянием вещества, к которому стремятся все тела природы п р и д о с т а т о ч н о в ы с о к и х t° и д о с т а т о ч н о н и з к и х д а в л е н и я х ; в э т о м и з а к л ю ч а е т с я особое значение состояния идеального газа, к тому ж е наиболее просто поддающегося исследо­ ванию и потому полнее всего изученного. Вещество, в крайнем разрежении заполняю­ щее межпланетное пространство, может счи­ таться находящимся в состоянии идеаль­ ного газа. Газовое давление р обусловливается уда­ р а м и м о л е к у л Г . о стенки сосуда. Согласно кинетической теории ( с м . ) , с р е д н я я к и н е т и ч . энергия м о л е к у л Г . пропорциональна абсо­ лютной темп-ре. В кинетическ. теории пока­ зывается, что идеальный г а з строго подчи­ няется следующему уравнению состояния, с в я з ы в а ю щ е м у т р и п а р а м е т р а с о с т о я н и я : v, TVL р, и з к - р ы х д в а я в л я ю т с я н е з а в и с и м ы м и , а третий—их функцией: p-v = R T. (1) Это у р - и е ( у р - и е К л а п е й р о н а ) з а к л ю ­ ч а е т в себе в я в н о й ф о р м е т р и о с н о в н ы х закона состояния идеального Г.: 1) З а к о н Б о й л я - М а р и о т т а . П р и п о с т о я н н о й Т п р о и з в е д е н и е p-v д л я д а н н о ­ го к о л и ч е с т в а и д е а л ь н о г о г а з а есть в е л и ­ ч и н а п о с т о я н н а я (p-v — Const), т . е. объем идеального газа v обратно пропорционален его д а в л е н и ю р: и з о т е р м ы идеального г а з а в системе к о о р д и н а т (v, р) « я в л я ю т с я равнобокими гиперболами, асимптотами к о ­ торых с л у ж а т оси координат. 2) З а к о н Г е й - Л ю с с а к а . П р и п о ­ стоянном р объем данного количества иде­ а л ь н о г о Г . л и н е й н о в о з р а с т а е т с t°: v = v (l±a-t) (2) (г> —объем п р и t° = 0°C, « — к о э ф ф . р а с ш и ­ рения идеального Г.). Изменение p e t при v=Const подчиняется такому ж е закону: Q 0 0 6,06 - 1 0 0 1 Q 8 2 2 4 1 6 19 3 м при нормальных условиях: п = . = = 2,705-10 см ( ч и с л о Л о ш м и т а ) . П р и п о м о щ и у р - и я (1) з а к о н А в о г а д р о в ы ­ ражается в том, что газовая постоянная R п р и р а с ч е т е н а 1 м о л ь л ю б о г о Г . будет о д н а и т а ж е , н е з а в и с и м о от п р и р о д ы Г . Т . о. R я в л я е т с я у н и в е р с а л ь н о й п о с т о я н н о й с раз¬ мерностью ^ ° ; ^ и выражает работу расширения 1 моля идеального Г . при на­ г р е в а н и и е г о н а 1°С п р и р = Const: [ м а с т R в этом и состоит = P &IS)/& физическое значение R . 0 Из 273,1 находим числовое значение •р ~ 1 • 22,416 273,1 ~ п U n (6) & U Q 9 литр атм. ^ моль град. " b В других единицах моль) таковы: Т}-_ _, 8,315 • 10 ^l L,rr 7 м о л значения 98 R С а 1 (на 1 V ь г р а д - & м = 1 > • 7 о л ь г &р а д . Кроме разобранных трех законов, из урав­ н е н и я (1) с о с т о я н и я и д е а л ь н о г о Г . в соедине­ нии с д в у м я началами термодинамики сле­ дуют еще такие основные законы: 4) З а к о н Д ж о у л я . Одно и з о б щ и х у р - и й термодинамики (см.) д а е т вместе с у р - и е м (1) с л е д у ю щ и е у с л о в и я для внутренней энергии U идеального Г.: JP=JPO(I + *-0- (3) -(?).=<> < > 8 а в ур-ии (3)—коэфф. давления, численно р а в н ы й к о э ф ф . р а с ш и р е н и я а в у р - и и (2) = = -т^гг = 0 , 0 0 3 6 7 — в е л и ч и н а , н е з а в и с я щ а я от п р и р о д ы Г . и о д и н а к о в а я д л я в с е х и д е ­ а л ь н ы х Г . ; р —&Давление п р и t° = 0°С. В в о д я вместо t а б с о л ю т н у ю т е м п - р у 0 н а х о д и м вместо у р а в н е н и й (2) и (3): v = 273,1 Т; m (4) (5) т . е. Z7 и д е а л ь н о г о г а з а есть ф у н к ц и я т о л ь к о Г (закон Д ж о у л я ) ; п р и изотермич. расшире­ н и и и д е а л ь н о г о г а з а все п о г л о щ а е м о е т е п л о переходит во внешнюю работу, а п р и изо­ термическом сжатии вся расходуемая ра­ бот—в выделяющееся тепло. 5) Т е п л о е м к о с т и идеального Г . п р и п о с т о я н н о м объеме с„ и п р и п о с т о я н н о м д а в л е н и и с я в л я ю т с я ф у н к ц и я м и одной л и ш ь Т ( с м . Теплоемкость). Термодинамика д а е т общие у р а в н е н и я : р Ро 273,1 " д » / т — г . . . V. 0 .W др/ Т АдТЧр& да *