Совет 1: Как найти температуру газа

Для того чтобы найти абсолютную температуру идеального газа, можно воспользоваться уравнением, которое широко известно, как уравнение Клапейрона-Менделеева. Эта формула позволяет установить зависимость между давлением, температурой газа и его молярным объемом.
Как найти температуру газа.
Вам понадобится
  • Лист бумаги, ручка.
Инструкция
1
Формула выглядит следующим образом: p•Vm = R•T, где p — это давление, Vm — молярный объем газа, R — это универсальная газовая постоянная, а Т — абсолютная температура идеального газа.
2
Выясняем, какие данные нам доступны для того, чтобы использовать формулу, таким образом: Т = (p•Vm)/ R.
3
В случае если нам не известен молярный объем газа, мы можем найти его по формуле:
Vm = V/?. В этой формуле ? представляет собой количество вещества, Найти эту величину можно разделив массу газа на его молярную массу.
4
Формула, которая носит название закон Менделеева-Клапейрона, записывается именно в таком виде: p•V = (m/М) • R•T.
5
Видоизменяем эту формулу, чтобы найти температуру газа: T = (p•V • М)/(R• m).
6
Находим все величины, которые требуются нам для подстановки в формулу. Выполняем расчеты и находим искомую температуру идеального газа.
Обратите внимание
Внимательно разберитесь в условных обозначениях, чтобы из-за неправильно распознанного символа в формуле не допустить ошибки в расчетах.
Полезный совет
Закон Менделеева-Клапейрона также называют объединенным газовым законом, именно из него выводятся законы Шарля и Гей-Люссака, а также Бойля-Мариотта.
Источники:
  • Здесь вы найдете не только информацию, которая касается непосредственно поиска абсолютной температуры идеального газа, но и массу информации о свойствах газов.
  • как определить температуру газа
  • Температура газовой плиты

Совет 2 : Как найти температуру при известном давлении в 2017 году

Температуру газа можно найти, зная его давление, с помощью уравнения состояния для идеального и реального газа. В модели идеального газа потенциальной энергией взаимодействия молекул газа пренебрегают, считая ее малой по сравнению с кинетической энергией молекул. Такая модель достаточно точно может описывать газ при низких давлениях и низких температурах. В остальных случаях рассматривают модель реального газа, учитывающую межмолекулярные взаимодействия.
Как найти температуру при известном давлении
Вам понадобится
  • Уравнение Клапейрона-Менделеева, уравнение Ван-дер-Ваальса
Инструкция
1
Рассмотрим для начала идеальный газ с давлением p, занимающий объем V. Температуру, давление и объем газа связывает уравнение состояния идеального газа или уравнение Клапейрона-Менделеева. Оно выглядит следующим образом: pV = (m/M)RT, где m - масса газа, M - его молярная масса, R - универсальная газовая постоянная (R ~ 8,31 Дж/(моль*K)). Таким образом, m/M - это количество вещества газа.
Следовательно, уравнение Клапейрона-Менделеева можно также записать в виде: p(Vm)=RT, где Vm - молярный объем газа, Vm = V/(m/M)= VM/m. Тогда температуру газа T можно выразить из этого уравнения: T = p(Vm)/R.
2
Если масса газа постоянна, то можно записать: (pV)/T = const. Отсюда мы можем найти изменение температуры газа при изменении других параметров. Если p = const, то V/T = const - закон Гей-Люссака. Если V = const, то p/T = const - закон Шарля.
3
Рассмотрим теперь модель реального газа. Уравнение состояния реального газа называется уравнением Ван-дер-Ваальса. Оно записывается в виде: (p+a*(v^2)/(V^2))((V/v)-b) = RT. Здесь поправка учитывает силы притяжения между молекулами, а поправка b - силы отталкивания. v - это количество вещества газа в молях. Остальные обозначения величин соответствуют обознанчениям в уравнении состояния идеального газа.
Следовательно, из уравнения Ван-дер-Ваальса температуру T можно выразить: T = (p+a*(v^2)/(V^2))((V/v)-b)/R
Видео по теме

Совет 3 : Как найти первоначальную температуру газа

Часто в ходе какого-либо технологического процесса или при решении задач из курса термодинамики возникает необходимость ответить на вопрос: какова была начальная температура смеси газов, находившейся при определенных условиях (объеме, давлении и т.д.)
Как найти первоначальную температуру газа
Инструкция
1
Предположим, заданы такие условия. Смесь трех газов: водорода, углекислого газа и кислорода, первоначально занимала сосуд объемом 22, 4 литра. Масса водорода составляла 8 г, масса углекислого газа – 22 г, а кислорода – 48 г. При этом парциальное давление водорода ровнялось примерно 4,05*10^5 Па, углекислого газа – 5,06*10^4 Па, а кислорода, соответственно – 3,04*10^5 Па. Требуется определить первоначальную температуру этой газовой смеси.
2
Прежде всего вспомните закон Дальтона, гласящий: общее давление смеси газов, находящейся в каком-то объеме, равно сумме парциальных давлений каждого из компонентов этой смеси. Сложите известные вам величины: 4,05*10^5 + 0,506*10^5 + 3,04*10^5 = 7,596*10^5 Па. Для упрощения расчетов примите округленное значение: 7,6*10^5 Па. Таково давление газовой смеси.
3
Теперь вам на помощь придет универсальное уравнение Менделеева-Клапейрона, описывающее состояние идеального газа. Разумеется, ни один из компонентов вашей смеси не является идеальным газом, но его вполне можно использовать в расчетах – погрешность будет очень невелика. Это уравнение записывается в такой форме: PV = MRT/m, где P – давление газа, V – его объем, R – универсальная газовая постоянная, M – фактическая масса газа, m – его молярная масса.
4
Но ведь у вас смесь газов. Как же быть в этом случае? Надо лишь немного преобразовать уравнение Менделеева-Клапейрона, записав его в таком виде: PV = (M1/m1 + M2/m2 + M3/m3) RT.
5
Легко можно понять, что если бы количество компонентов газовой смеси было равно 4, 5, 6 и т.д., уравнение преобразовывалось бы абсолютно аналогичным образом. Следовательно, искомая начальная температура газовой смеси вычисляется по формуле: Т = PV/(M1/m1 + M2/m2 + M3/m3)R.
6
Подставив в эту формулу известные вам значения (с учетом того, что величина R равна 8,31), и произведя вычисления, вы получите: 7,6*10^5* 0,0224 / (8,31 * 7,5) = 17024/62,325 = 273,15. Это значение температуры выражено, разумеется, в градусах Кельвина. То есть получается, что первоначально газовая смесь содержалась при температуре, равной 0 градусов по шкале Цельсия. Задача решена.
Совет полезен?
Поиск
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500