Ideaalgaasi olekuvõrrand
Mikrokäsitluses kirjeldab gaasides toimuvat näiteks ideaalse gaasi rõhu valem:
kus: p – ideaalse gaasi poolt anuma seintele avaldatav rõhk, n – molekulide kontsentratsioon n=N/V (N– osakeste arv anumas; V – anuma ruumala), mõõdetühikuks 1m-3 – loe osakest kuupmeetri kohta, m0 – molekuli mass ning – molekulide ruutkeskmine kiirus.
Sulle võivad huvi pakkuda need õppematerjalid:
Ионы
Haridustreff 2023 loengud
Eesti keele grammatika kordamine 7. klassile
Jane Snaith. Traumateadlik kool
Liitmine ja lahutamine 20 piires
Harjutusülesandeid matemaatika riigieksamiks
Tasandilised kujundid
Kell ja kellaaeg
VAHVA RÄTSEP. Muinasjutt kuulamiseks
Oksüdatsiooniaste
II kooliastme matemaatika reeglite kordamine
Samuti ideaalse gaasi molekulide keskmise kineetilise energia seos gaasi temperatuuriga:
kus – gaasimolekulide keskmine kineetiline energia, k = 1,38∙10-23 J/K – Boltzmann’i konstant ning T – gaasi temperatuur.
saame üsna kergesti siduda omavahel kaks gaasi kirjeldavat makroparameetrit:
kus p – gaasi rõhk, n – osakeste kontsentratsioon, T – gaasi temperatuur ning k = 1,38∙10-23 J/K – Boltzmann’i konstant.
Siiski sisaldab see avaldis veel ühte mikroparameetrit – kontsentratsiooni n, mis kirjeldab osakeste arvu (N) ruumala (V) kohta. Et
ja
kus m – aine mass, – aine molaarmass, NA = 6,02·1023 mol-1 – Avogadro arv.
Saame vajalikke asendusi tehes avaldise, mis seob omavahel peamised gaase iseloomustavad makroparameetrid – massi (m), ruumala (V), rõhu (p) ning temperatuuri (T). Seda avaldist tuntakse ka ideaalgaasi olekuvõrrandina:
kus p – gaasi rõhk, V – gaasi ruumala, m – gaasi mass, – gaasi molaarmass, T – gaasi temperatuur ning R = NA∙k = 8,314510 J/(mol·K) ≈ 8,31 J/(mol·K) – universaalne gaasikonstant.
Kui gaasikogus (gaasi mass m või ka ainehulk ) jääb mingisuguse protsessi käigus muutumatuks st protsess toimub hermeetiliselt suletud (ümbritsevast keskkonnast isoleeritud) anumas, võtab ideaalse gaasi olekuvõrrand kuju:
kus p1, V1, T1 – on gaasi rõhk, ruumala ja temperatuur ühes olekus, pN, VN ja TN – aga sama gaasikoguse rõhk, ruumala ja temperatuur mingis teises olekus.