Z Wikipedii

Równanie Clapeyrona, równanie stanu gazu doskonałego to równanie stanu opisujące związek pomiędzy temperaturą, ciśnieniem i objętością gazu doskonałego, a w sposób przybliżony opisujący gazy rzeczywiste.

gdzie:

• p - ciÅ›nienie,
• V - objÄ™tość,
• n - liczba moli gazu (bÄ™dÄ…ca miarÄ… liczby czÄ…steczek (iloÅ›ci) rozważanego gazu),
• T - temperatura (bezwzglÄ™dna), T [K]  =  t [°C] + 273,15
• R - uniwersalna staÅ‚a gazowa: R = N_Ak, gdzie: N_A - staÅ‚a Avogadra (liczba Avogadra), k - staÅ‚a Boltzmanna, R = 8,314 J/(mol*K).

Równanie to jest wyprowadzane na podstawie założeń:

1. gaz składa się z poruszających się cząsteczek;
2. cząsteczki zderzają się ze sobą oraz ze ściankami naczynia w którym się znajdują;
3. brak oddziaływań międzycząsteczkowych w gazie, z wyjątkiem odpychania w momencie zderzeń cząsteczek;
4. objętość (rozmiary) cząsteczek jest pomijana;
5. zderzenia cząsteczek są doskonale sprężyste;

Równanie to, mimo że wyprowadzone na podstawie założeń, które nigdy nie są spełnione, dobrze opisuje większość substancji gazowych w obszarze ciśnień do ok. 100 atmosfer i temperatury do 300-400 °C, oraz w temperaturze trochę większej od temperatury skraplania gazu.

Z równania tego wynika fundamentalny związek między ciśnieniem, temperaturą i liczbą cząstek gazu, z którego wynikają trzy wnioski:

• n moli (taka sama liczba czÄ…stek) gazu, przy danej temperaturze i ciÅ›nieniu panujÄ…cym w naczyniu zajmuje zawsze takÄ… samÄ… objÄ™tość, niezależnie od budowy chemicznej tego gazu (V = nRT/p).
• w danej objÄ™toÅ›ci, przy danym ciÅ›nieniu i temperaturze, znajduje siÄ™ zawsze taka sama liczba moli czÄ…steczek gazu, niezależnie od jego budowy chemicznej (n = pV/RT)
• n moli gazu zamkniÄ™tych w naczyniu o okreÅ›lonej objÄ™toÅ›ci, przy okreÅ›lonej temperaturze, bÄ™dzie wywieraÅ‚ na jego Å›cianki zawsze jednakowe ciÅ›nienie, niezależnie od tego, jaki to jest gaz (p = nRT/V).

Określenie równanie Clapeyrona nie jest stosowane powszechnie w odniesieniu do tego równania - w literaturze angielskojęzycznej równanie to znane jest jedynie jako ideal gas law (prawo gazu doskonałego), podobnie jest w większości innych języków. W Rosji równanie to funkcjonuje pod nazwą równania Mendelejewa-Clapeyrona. Równanie Clapeyrona opisuje przemiany fazowe, m.in. ciecz-gaz. Pod tą nazwą często funkcjonuje też równanie Clausiusa-Clapeyrona.

Rozszerzeniami równania gazu idealnego, uwzględniającymi objętość cząsteczek gazu oraz przyciąganie cząsteczek są Równanie van der Waalsa oraz Wirialne równanie stanu.

• Przemiany termodynamiczne
  • przemiana izobaryczna (staÅ‚e ciÅ›nienie p = const)
  • przemiana izotermiczna (staÅ‚a temperatura T = const)
  • przemiana izochoryczna (staÅ‚a objÄ™tość V = const)
  • przemiana adiabatyczna (brak wymiany ciepÅ‚a z otoczeniem Q = 0)
  • przemiana politropowa (pVⁿ = const, gdzie n - wykÅ‚adnik politropy)

Zobacz też: termodynamika

[edytuj] Linki zewnętrzne

• applet Java obrazujÄ…cy dziaÅ‚anie przemian gazu doskonaÅ‚ego