Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

GÁZOS ELŐADÁS. Ideális gáz Mint minden test a gáz is részecskék (atomok, ionok, molekulák) összessége. Például a szódavízben egyetlen 1 mm sugarú buborék.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "GÁZOS ELŐADÁS. Ideális gáz Mint minden test a gáz is részecskék (atomok, ionok, molekulák) összessége. Például a szódavízben egyetlen 1 mm sugarú buborék."— Előadás másolata:

1 GÁZOS ELŐADÁS

2 Ideális gáz Mint minden test a gáz is részecskék (atomok, ionok, molekulák) összessége. Például a szódavízben egyetlen 1 mm sugarú buborék 1017 db szén-dioxid-molekulát tartalmaz. A gázban lévő részecskék számát Avogadro-törvénye határozza meg: Minden anyag mólnyi mennyisége 6,022·10 23 db részecskét tartalmaz. Vagyis bármely testben a részecskék számának és az anyagmennyiségnek a hányadosa állandó. Ezt nevezzük Avogadro számnak: N A = 6,022· /mol N A =N/n, ahol n az anyagmennyiség Az elég ritka gázokat jó közelítéssel ideális gázoknak nevezzük. A valódi gázok annál inkább ideálisnak tekinthetők, minél kisebb a sűrűségük, és minél magasabb a hőmérsékletük. Ideális gáz a valóságban nincs, de vannak olyan gázok, amelyek szokásos körülmények között ideálisnak tekinthetők. Pl.: levegő, oxigéngáz, hidrogéngáz., nitrogén és az atomos felépítésű nemesgázok (hélium, argon,kripton, stb.)

3 Anyagmennyiség – Avogadro-állandó Mi az az anyagmennyiség? Az anyagmennyiség az anyagot felépítő részecskék száma. Mi a jele és a mértékegysége? Az anyagmennyiség jele: n, mértékegysége a mol. Mit jelent 1 mól? 12 g 12 C-t vettek egységnek  1 mólnyi az az anyagmennyiség, amely ugyanannyi részecskét tartalmaz, mint amennyi atom van a 12 g 12 C-ben. Mennyi egy mól? 1 mól anyagmennyiségű részecske = 6∙10 23 db részecske Mi az az Avogadro-állandó? Az anyagmennyiség minden körülmények között, anyagi minőségtől függetlenül állandó érték, azaz 1 mól mindig 6∙10 23 db részecskét jelent. Ez az Avogadro-állandó, jele: N A, mértékegysége:1/mol.

4 Moláris tömeg Mit jelent a moláris tömeg? Az anyagok (elemek és vegyületek) 1 móljának tömege. Mi a jele és a mértékegysége? Jele: M, mértékegysége g/mol. Milyen kapcsolatban áll az elem relatív atomtömegével? A moláris atomtömeg számértékben megegyezik az elem relatív atomtömegével, de mértékegység (g/mol) is társul hozzá, pl. A r (Cu) = 63,5  M(Cu) = 63,5 g/mol. Mi az összefüggés az anyagmennyiség, a tömeg és a moláris tömeg között? n=m/M

5 Állapotjelzők A gázok tulajdonságai alapján értelmezhetjük az ideális gázok állapotjelzőit. Az állapotjelzők egyértelműen meghatározzák a gáz egyensúlyi állapotát. Ezek az állapotjelzők nem függetlenek egymástól, ha közülük kettőt ismerünk, akkor a többi meghatározható. Nyomás: Abból származik, hogy a részecskék mozgásuk sorsán rugalmasan ütköznek a tárolóedény falával. Jele: p M.e.: Pa (pascal) Hőmérséklet: A részecskék szakadatlan, rendezetlen mozgást végeznek. A hőmérséklet a részecskék mozgásával kapcsolatos. Minél nagyobb a részecskék sebessége, annál nagyobb a gáz hőmérséklete. Jele: T M.e.: K (kelvin)

6 Térfogat: Mivel a gázok mindig kitöltik a rendelkezésre álló teret, bármely gáz térfogata megegyezik annak az edénynek a térfogatával, melyben a gáz található. Tehát ez a térfogat matematikai számításokkal, esetleg fizikai mérésekkel meghatározható. Ezt megmérhetjük fizikai módszerrel is, ha a tárolóedényt feltöltjük vízzel, majd ennek a víznek a térfogatát állapítjuk meg mérőhenger segítségével. Jele: V M.e.: m 3 ((Tömeg A gáz tömegét is mérni tudjuk olyan csappal ellátott edény felhasználásával, amelyből ki lehet a gázt szivattyúzni. A gáz tömege a gázzal töltött edény és a légüres teret tartalmazó edény tömegének különbsége. Jele: m M.e.: kg)) E három állapotjelző (p, V, T) közötti kapcsolatot az ideális gáz állapotegyenlete fejezi ki.

7 Állapotváltozások Izotermikus: T = állandó (Boyle-Mariotte-törvény) Izobár: p = állandó (Gay-Lussac I. törvénye) Izochor: V = állandó (Gay-Lussac II. törvénye)

8 Gáztörvények Néhány alapfogalom: abszolút hőmérséklet (Kelvin- skála, nulla Kelvin= –273 o C), állapotjelzők (nyomás, abszolút hőmérséklet, térfogat). Boyle-Mariotte (két ember, egymástól függetlenül fedezték fel a törvényt állandó hőmérsékletre): A Boyle–Mariotte-törvény kimondja, hogy egy adott mennyiségű ideális gáz térfogatának és nyomásának szorzata egy adott hőmérsékleten állandó: pV=állandó.

9 Boyle–Mariotte-törvény A hőmérséklet állandó p ∙V = állandó Izotermikus állapotváltozás Állapotváltozások szemléltetése: p-V diagram

10 Boyle–Mariotte törvény hőmérséklet állandó- izotermikus

11 Gay-Lussac I. törvénye Gay-Lussac I. törvénye: állandó tömegű ideális gáz állandó nyomáson történő állapotváltozásakor a gáz térfogata egyenesen arányos a gáz abszolút hőmérsékletével: V/T=állandó. vagy Meghatározott tömegű gáz állandó nyomáson mért térfogatváltozása ( ΔV ) egyenesen arányos a gáz 0 0 C-on mért térfogatával (V 0 ) és a hőmérséklet változással ( ΔT ). ΔV= (1/273) ∙ V 0 ∙ ΔT ha p és N állandó

12 Gay-Lussac I. törvénye állandó nyomáson- izobár

13 Gay-Lussac II. törvénye Gay-Lussac II. törvénye: állandó tömegű ideális gáz állandó térfogaton történő állapotváltozásakor a gáz nyomása egyenesen arányos a gáz abszolút hőmérsékletével: p/T=állandó. vagy Meghatározott tömegű gáz állandó térfogaton mért nyomásváltozása (Δp) egyenesen arányos a gáz 0 0 C-on mért nyomásával (p 0 ) és a hőmérséklet változással (ΔT). Δp= (1/273) ∙ p 0 ∙ ΔT ha V és N állandó

14 Gay-Lussac II. törvénye állandó térfogaton- izochor

15 Gáztörvények előfordulása, alkalmazása -Ha szén-dioxidot palackból kiengedünk, erősen lehűl: így is készülhet szárazjég (nyomás lecsökken, hőmérséklet is) (G-L.2.) -Hőlégballon: hőmérséklet emelésével növekszik a térfogat, ezért emelkedik fel (G-L.1.) -Biciklikerék: ha ráülünk a biciklire, laposabb lesz a kerék kicsit (B-M.) (bár ez nem teljesen tökéletes példa, mert a gumikerék rugalmas bizonyos mértékig)

16 KINETIKUS GÁZELMÉLET A kinetikus gázelmélet olyan elmélet, amely az anyag tulajdonságait a molekulák mozgásának függvényében magyarázza. (Brown-mozgás, belső energia, állapotjelzők) A részecskék nagy száma miatt azok mozgását külön-külön leírni lehetetlen ezért csak a gáz egészét jellemző mennyiségek között kereshetünk kapcsolatot.

17 A kinetikus gázelmélet Leukipposz, Demokritosz, Dalton: Az anyag atomokból áll Avogadro: Molekulák Brown-mozgás, diffúzió, hőmozgás A kinetikus gázelmélet alapfeltevései: – ideális gáz: atomok/molekulák, pontszerűek – nagyszámú részecske (~10 24 ) – gázrészecskék egymással és az edény falával ütköznek, más kölcsönhatás nincs – egyensúlyban a gázrészecskék egyenletesen kitöltik a teret

18 Kinetikus gázelmélet – csak haladó mozgás – csak az edény falával való ütközés

19 Általános gáztörvény IDEÁLIS GÁZOK ÁLLAPOTEGYENLETE n: anyagmennyiség [mol] N: részecskeszám p: nyomás V: térfogyat T: hőmérséklet R: univerzális gázállandó (=8,31 J/mol K) N A : Avogadro-féle szám (=6,02*10 23 ) k: Boltzmann állandó (=1,38* J/K )

20 T1T1 T2T2 p v 1 2 p2p2 p1p1 v1v1 v2v2 pxpx Az általános gáztörvény X

21 Adiabatikus állapotváltozás Adiabatikus állapotváltozásnál a rendszer és környezete között nincs hőcsere, a rendszer tökéletesen hőszigetelt vagy az állapotváltozás olyan gyors, hogy nincs idő hőcserére Az adiabatikus állapotváltozás során mindegyik állapotjelző megváltozik A rendszer munkát csak a belső energia rovására végezhet, a befektetett munka pedig, a belső energiát növeli.

22 Adiabatikus állapotváltozás ábrázolása p v 1 2 p2p2 p1p1 v1v1 v2v2 T1T1 T2T2 Mi az összefüggés az állapotjelzők között ilyen esetben? Mi az egyenlete az adiabatának?

23 ÉRDEKES LINKEK (EZ UGYAN ANGOL NYELVŰ, de hát Önök jól tudnak angolul!) (kísérletek) Dr. Juhász András HA VALAKI VALAMILYEN ÉRDEKESET TALÁL A NETEN SZÓLJON NEKEM, HOGY BŐVÍTHESSÜK A LISTÁT!!!

24 FELHASZNÁLT IRODALOM Fizika 10-Maxim Kiadó Ötösöm lesz fizikából-Gulyás János...-Műszaki Kiadó Fizika Középiskolásoknak - Dr. Siposs András-Korona Kiadó Fizika Hőtan - Dr. Zátonyi – Ifj. Zátonyi Fizika Szakközépiskolai Összefoglaló Feladatgyűjtemény (kísérletek) Dr. Juhász András Wikipedia, stb más internetes anyagok

25


Letölteni ppt "GÁZOS ELŐADÁS. Ideális gáz Mint minden test a gáz is részecskék (atomok, ionok, molekulák) összessége. Például a szódavízben egyetlen 1 mm sugarú buborék."

Hasonló előadás


Google Hirdetések