იდეალური აირის მდგომარეობის განტოლება

მდგომარეობის განტოლება. მე-8 და მე-9 პარაგრაფებში გავეცანით იდეალური აირის ქცევას სპეციალურად შექმნილ პირობებში. სამი პარამეტრიდან ორი (p,V ან V,T )იცვლებოდა მესამის (T ან p) მუდმივობის დროს. ჩვეულებრივ, ბუნებასა და ტექნიკაში აირის სამივე პარამეტრი ერთდროულად იცვლება. ეს ცვლილება შეიძლება შევამჩნიოთ ხელსაწყოების გამოუყენებლადაც.

თუ რეზინის ბურთში მოვათავსებთ ყინულის ნატეხს და ბურთს გავბერავთ, ყინულის ნატეხი დაიწყებს დნობას, ხოლო ბურთი ჩაჩუტვას. მასში ჰაერის წნევა და მოცულობა მცირდება. ცხადია, რომ ამის მიზეზია ბურთში ჰაერის ტემპერატურის შეცვლა.

(2.2) და (2.8) აირის კანონების გამოყენებით შეიძლება მივიღოთ განტოლება, რომელოც მოცემული მასის აირის მდგომარეობის დამახასიათებელ სამივე p, V და T პარამეტრს აკავშირებს ერთმანეთთან. ამ განტოლებას იდეალური აირის განტოლება ეწოდება.

იდეალური აირის მდგომარეობის განტოლების გამოყვანა. (2.8) გეი-ლუსაკის კანონის თანახმად,

გამოვიყენოთ (2.2) ბოილ-მარიოტის კანონი იზოთერმული პროცესისთვის:

გამოვსახოთ (2.9) განტოლებიდან  :

და ჩავსვათ (2.10) განტოლებაში, მაშინ

ვინაიდან აირის საწყისი და სბოლოო მდგომარეობანი ნებისმიერადაა შერჩეული, ამიტომ მოცემული მასის აირის წნევასა და მოცულობის ნამრავლის ფარდობა აბსოლიტურ ტემპერატურასთან, მუდმივი სიდიდეა და დამოკიდებული არ არის აირის მდგომარეობაზე:

(2.13)  განტოლებას კლაპეირონის განტოლება ეწოდება და ის ერთ-ერთი ფორმაა, რომლითაც ჩაიწერება იდეალური აირის მდგომარეობის განტოლება.

აირის უნივერსალური მუდმივა. თავდაპირველად ავიღოთ ერთი მოლი აირი და აღვნიშნოთ მისი მოცულობა V_m - ით.  ქიმიის სახელმძღვანელოდან ვიცით, რომ ნორმალურ პირობებში, ე. ი. 0 ⁰ C ტემპერატურისა და 101325 პა ატმოსფერული წნევის დროს ნებისმიერი აირის მოლის მოცულობა ერთი დ იგივეა

V_0m =0,0224 მ³/მოლი

მაშასადამე, ნებისმიერი აირის მოლისთვის:

ამრიგად, აირის ერთი მოლისათვის წნევისა და მოცულობის ნამრავლის ფარდობა აბსოლიტურ ტემპერატურასთან, ყველა აირისათვის მუდმივი სიდიდეა. ამ მუდმივას აირის უნივერსალური მუდმივა ეწოდება და  R ასოთი აღინიშნება.

გაგრძელება>>>