експериментально залежність обсягу газу від температури при постійному тиску. Дані лежать в основі газового закону Гей-Люссака.
Формулювання закону Гей-Люссака наступна: для даної маси газу відношення обсягу газу до його температури постійно, якщо тиск газу не змінюється. Цю залежність математично записують так:
V/Т=const, якщо P=const і m=const
Даний закон наближено можна спостерігати, коли відбувається розширення газу при його нагріванні в циліндрі з рухомим поршнем. Сталість тиску в циліндрі забезпечується атмосферним тиском на зовнішню поверхню поршня. Іншим проявом закону Гей-Люссака в дії є аеростат. Закон Гей-Люссака не дотримується в області низьких температур, близьких до температури зрідження (конденсації) газів.
Закон справедливий для ідеального газу. Він непогано виконується для розріджених газів, які за своїми властивостями близькі до ідеального. Температура газу повинна бути досить велика.
Графічно ця залежність в координатах VT зображується у вигляді прямої, що виходить з точки Т=0. Цю пряму називають ізобарою. Різним тискам відповідають різні ізобари. Процес зміни стану термодинамічної системи при постійному тиску називають Ізобаричний (рис.2 графік ізобарного процесу).
Рис.2 Ізобара
2.3 Закон Шарля. Ізохора
Французький учений Ж. Шарль в 1787 році знайшов експериментально залежність тиску газу від температури при постійному обсязі. Дані лежать в основі газового закону Шарля.
Формулювання закону Шарля наступна: для даної маси газу відношення тиску газу до його температури постійно, якщо обсяг газу не змінюється. Цю залежність математично записують так:
/Т=const, якщо V=const і m=const
Даний закон наближено можна спостерігати, коли відбувається збільшення тиску газу в будь-якої ємності або в електричній лампочці при нагріванні. Ізохорний процес використовується в газових термометрах постійного об'єму. Закон Шарля не дотримується в області низьких температур, близьких до температури зрідження (конденсації) газів.
Закон справедливий для ідеального газу. Він непогано виконується для розріджених газів, які за своїми властивостями близькі до ідеального. Температура газу повинна бути досить високою. Процес повинен проходити дуже повільно
Графічно ця залежність в координатах PT зображується у вигляді прямої, що виходить з точки Т=0. Цю пряму називають Ізохор. Різним обсягами відповідають різні ізохори. Процес зміни стану термодинамічної системи при постійному обсязі називають ізохорним. Рис.3 (графік ізохорного процесу).
Рис.3 Ізохор
РОЗДІЛ 3. ЗМІНА швидкість хімічної реакції З ПОЗИЦІЇ ГАЗОВИХ ЗАКОНІВ
3.1 Вплив температури. Закон Шарля
Нагрівання або підвищення температури є одним з перших умов протікання хімічних реакцій.
Температура - це ступінь нагрівання або охолодження, яка може призвести до зміни будови речовини і тим самим обумовити процес початку і протікання реакції, або взагалі виключити можливість її протікання.
У ході нагрівання газової суміші починають відбуватися різні процеси з речовинами які йому піддаються, наприклад якщо нагрівати гомогенну суміш кисню і водоводу, в межах 1000 ° С, то молекули почнуть диссоциировать на іони [H +] і [O2-], що надалі при їх взаємодії призведе до утворення молекул води, яке при звичайних (нормальних) умов не можливо. Так само при нагріванні даних речовин та їх дисоціації, іони отримують певну швидкість, яка забезпечує при їх зіткненні подолання певного енергетичного бар'єру який дозволяє з'єднуватися даними іонам в молекули, даний енергетичний бар'єр як уже згадувалося раніше має назву енергії активації.
Абсолютно будь-яка зміна температури в суміші газів неодмінно веде до змін в системі в цілому, що обумовлюється зміною кінетичної енергії молекул речовин знаходяться в даній системі. При знижених температурах швидкість молекул відносно не висока що в більшості випадків перешкоджає протіканню хімічних реакцій, при підвищенні ж температури швидкість руху молекул зростає, що забезпечує більш часте їх зіткнення і можливість протікання хімічної реакції. Як уже згадувалося раніше підвищення температури на кожні 10 ° С веде до збільшення швидкості реакції в 2-4 рази (правило Вант-Гоффа). Виходячи з цього закономірним було б і підвищення швидкості молекул в ті ж 2-4раза, але насправді даного явища не спостерігається. Це все пов'язано з тим що молекули газу рухаються хаотично і постійно між собою контактують, число таких контактів збільшується з підвище...
