Изопроцессы
Уравнение состояния идеального газа (уравнение
Менделеева-Клапейрона):
p·V=m·R·T/m,
где R=k·NA=8,31 - универсальная газовая
постоянная, k=1,38·10-23 - постоянная Больцмана.
Из этого уравнения видно, что p·V/T=const. Это соотношение носит название объединенного газового закона.
Если вещество состоит из смеси газов, то давление такой смеси равно сумме
парциальных давлений газов, составляющих смесь:
p=p1+p2+...+pn - это закон Дальтона.
Если в результате некоторого процесса в идеальном газе температура остается постоянной, такой процесс называется изотермическим. Из объединенного газового закона следует, что при изотермическом процессе p·V=const - это закон Бойля-Мариотта.
Для двух состояний газа при изотермическом процессе (например, в разные моменты времени)
p1V1= p2V2.
Процесс в идеальном газе, при котором давление этого газа остается постоянным, называется
изобарическим. Поведение газа при таком процессе подчиняется
закону Гей-Люссака:
V/T=const,
или для двух состояний газа
V1/T1=V2/T2
Если температура выражена по шкале Цельсия, то закон Гей-Люссака примет вид:
Vt=V0(1+at),
где t - температура по шкале Цельсия, V0 - объем газа при t=0° C, Vt - объем газа при температуре t, a - коэффициент объемного расширения газов, для идеальных газов a=1/273.
При изохорическом процессе (при котором V=const) постоянным остается отношение давления данной массы газа к его абсолютной температуре:
p/T=const,
или для двух состояний газа
p1/T1=p2/T2.
Это закон Шарля. В том случае, когда температура выражена по шкале Цельсия, то закон Шарля имеет вид:
pt=p0(1+at),
где t - температура по шкале Цельсия, p0 - давление газа при t=0° C, pt - давление газа при температуре t, a - коэффициент давления, для идеальных газов a=1/273.
