Ide ln plyn
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 16

Ideální plyn PowerPoint PPT Presentation


  • 71 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Ideální plyn. velikost a hmota částic je vůči jeho objemu zanedbatelná, mezi částicemi nejsou žádné interakce, žádná atrakce ani repulse. Částice ideálního plynu mají pouze kinetickou energii a jsou dokonale pružné).

Download Presentation

Ideální plyn

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Ide ln plyn

Ideální plyn

  • velikost a hmota částic je vůči jeho objemu zanedbatelná, mezi částicemi nejsou žádné interakce, žádná atrakce ani repulse.

  • Částice ideálního plynu mají pouze kinetickou energii a jsou dokonale pružné).

  • Objem který zaujímá jeden mol molekul je za standardních podmínek (teplota 273 K a tlak 101 kPa) 22,4 dm3 a počet částic je 6*1023 .

  • Pro srovnání je v kapalném stavu molární objem dusíku (teplota 77 K, tlak 101 kPa) 0,0346 litru a v pevném stavu (teplota 63 K, tlak 101 kPa) dokonce 0,0272 litru.


Plynn skupenstv

Plynné skupenství

  • Plyny se svými vlastnostmi liší od pevných látek a kapalin:

    • nemají stálý tvar ani stálý objem,

    • usilují o vyplnění celého prostoru, který mají k dispozici,

    • jsou stlačitelné a pružné (chovají se jako pružina)

    • a nemají vlastní povrch, povrchovou energii.

    • Pro úplnost heterogenní soustav (kapilární chemie) zahrnují povrchové napětí (energii) rovinných a zakřivených povrchů. Typické projevy (utajený var, neochota látek krystalovat, fázové přechody s kritickými hodnotami teplot, koncentrací a tlaků, adsorpce, heterogenní reakce a katalýza, a další.


Kinetick teorie ide ln ho plynu

Kinetická teorie (ideálního) plynu

  • U ideálních plynů zanedbáváme jejich objem vzhledem k objemu ve kterém se nacházejí.

  • Zvýšením počtu molekul v objemu se zvýší i počet možných nárazů na jednotku plochy nádoby a vzroste tlak. Ten je přímo úměrný množství plynu a nepřímo úměrný objemu


R boyle 1662 a p mariotte 1679

R. Boyle (1662) a P. Mariotte (1679)

  • Formulovali jednoduchý výraz pro vztah mezi tlakem a objemem za konstantní teploty (dT=0)

  • p 1V1 = p2V2 = konst.

  • Pro závislost tlaku plynu na teplotě (při izochorickém ději, dV=0) platí (I. A. Charles 1787):

    p = p0(1 + t/273,16) = p0 (T/T0).

  • A pro analogický izobarický děj (dp=0) (I.L. Gay Lussac (1862):

    V = V0(1 + t/273,16) = V0 (T/T0).


Shrnut

Shrnutí

  • Při konstantní teplotě se zachovává součin pV =konst1.

  • Při konstantním objemu podíl p/T = konst2

  • Při konstantní tlaku podíl V/T = konst3

  • Jednou větou zachovává se výraz:

    pV/T = konst. Tato konstanta se označuje R, nazývá se plynovou konstantou a je rovna 8,314 J.mol-1 K-1.


Ide ln plyn

p

p

p

B

T1>T2>T3

A

B

T3

T2

A

T1

0

0

0

V

V

V


Stavov rovnice

Stavová rovnice

n …počet molů

Vm …molární objem

c …molární koncentrace (1/Vm)

…osmotický tlak


Stavov rovnice ide ln ho plynu

Stavová rovnice ideálního plynu


Dalton v z kon

Daltonův zákon

  • Pro ideálně se chovající plyny platí Daltonův zákon, podle kterého se součet parciálních tlaků všech složek se rovná celkovému tlaku směsi plynu.


P klady pou it stavov rovnice stavov

Příklady použití stavové rovnice stavové

  • Stanovení molární (relativní) hmotnosti

    n=g/M, r = g/V a odtud

    M = g/V (RT/p) = RT/(r/p)

  • resp. lze využít skutečnosti, že molární hmotnost je úměrná hustotě a stanovit relativní molekulové hmotnosti:

  • Mr,1/Mr,2 = r1/r2(p,T konst.)


Neide ln chov n re ln ch plyn

Neideální chování reálných plynů

  • Součin p.V není konstantní v celém rozsahu tlaků.

  • V menších tlacích je plyn snadněji stlačitelný (tedy více „stlačený“ než ideální plyn). Příčínou jsou mezimolekulární interace (vnitřní tlak).

  • A při vysokých tlacích (více než 10 Mpa) se plyn stlačování brání zvyšuje produkt pV. Pro jednotlivé plyny zavádíme tzv. Boyleovou teplotu, od které plyn vykazuje pouze kladné odchylky od chování ideálního plynu.

  • Záporné odchylky reálného plynu od ideálního se zvyšují s molární hmotností.

  • Zvyšováním teploty se odchylky reálných plynů od ideálního plynu zmenšují.


Re ln plyny

Reálné plyny

  • Vlastnosti reálného plynu se blíži k vlastnostem ideálního plynu při vysokých taplotách a nízkých tlacích.


Re ln plyny pokra ov n

Reálné plyny - pokračování

  • Ideální plyn má pouze kinetickou energii, reálny plyn má navíc energii potenciální, které odpovídá interakci molekul. Tato interakce se projevuje vnitřním tlakem, který je ve Van der Waalsově rovnici aproximován výrazem a/V2.

  • Interakce molekul vedou až ke zkapalnění plynu.


Re ln plyny se nechovaj ide ln

Reálné plyny se nechovají ideálně

  • Van der Waalsova rovnice:

  • vrcholným projevem neideálního chování je je kondenzace par

    • čím je větší tlak a nižší teplota, tím víc se plyny chovají neideálně a naopak. Čím nižší tlak a vyšší teplota, tím blíže je chování plynu shodné s ideálním plynem


V znam stavov rovnice

Význam stavové rovnice

  • Chceme-li vytvořit teorii, je nutné si představit ideální (neexistující) situaci. To je případ ideálního plynu.

  • Většinou postupujeme tak, že zachováme původní „jednoduché“ rovnice, do kterých zavádíme opravy a korekce a rozšiřujeme tak použití těchto výrazů.

  • Např. zavádíme pojem ideálního roztoku. Jsou to zředěné roztoky molekul, které se chovají podobně jako ideální plyn. Nereagují mezi sebou, jinými slovy mají jen kinetickou energii a nemají potenciální a jejich objem je vymezen objemem roztoku.


Zkapal ov n plyn

Zkapalňování plynů

  • Stlačení plynů znamená přiblížení jejich molekul do vzdálenosti, kdy už se mohou projevit interakce mezi nimi. Nejsou to síly, které by vedly ke vzniku chemické vazby a nových molekul. Jedná se o tzv. slabé interakce které působí na větší vzdálenost a které jsou nespecifické (lze je pozorovat u všech molekul, dispersní síly, interakce nábojů a dipólů, apod.).

  • Zkapalnění je pak skupenský (fázový) přechod z plynné do kapalné fáze. Tyto děje probíhájí spontánně a úplně po dosažení kritických hodnot teplot, tlaků, koncntrací.

  • Chemické reakce probíhají spojitě, naproti tomu fázové přechody spontánně (naráz) v celém objemu.


  • Login