Выполнила :
учитель биологии и химии
Штык Оксана Леонидовна
Государственное учреждение образования «Средняя школа №3 г.Червеня»
Газовое состояние вещества. Его особенности и свойства. Плазма
Слайд 2Газообразное состояние – это состояние вещества, при котором составляющие его частицы
двигаются свободно в любом направлении.
Слайд 3
Ян Баптист ван Гельмонт
(1579–1644)
Слайд 4
1)между молекулами действуют силы межмолекулярного взаимодействия
2)учитывается объём молекул.
Газы
реальные
идеальные
1) между частицами газа отсутствуют силы взаимодействия;
2) сами частицы представляют собой материальные точки.
Слайд 5
Индивидуальное вещество в газообразном состоянии характеризуется следующими величинами:
Р — давлением;
Т
или t — температурой, измеряемой в градусах Кельвина или Цельсия;
V — объемом;
m — массой всего газа;
М — молярной массой.
Слайд 6ЗАКОН БОЙЛЯ—МАРИОТТА:
при постоянной температуре и массе идеального газа произведение его
давления и объёма постоянно.
Процесс, протекающий при постоянной температуре называется изотермическим.
График изотермического процесса на РV-диаграмме называется изотермой.
На графике в координатах p-V изотерма представляет собой гиперболу.
Слайд 7Закон Шарля 1887 г. :
при постоянном объёме и неизменных значениях массы
газа и его молярной массы, отношение давления газа к его абсолютной температуре остаётся постоянным.
Процесс, протекающий при постоянном объёме V называется изохорическим процессом .
График изохорического процесса на РТ-диаграмме называется изохорой.
где а - 1/273 град-1.
Слайд 8ЗАКОН ГЕЙ-ЛЮССАКА:
При постоянном давлении и неизменных значениях массы, отношение объёма газа
к его абсолютной температуре остаётся постоянным:
Процесс, протекающий при постоянном давлении Р называется изобарическим процессом.
График изобарического процесса на VT-диаграмме называется изобарой.
где а — коэффициент удельного объемного расширения, равный для всех газов 1/273 град -1
Слайд 9ЗАКОН АВАГАДРО:
в одинаковых объёмах любых газов при одинаковых условиях, содержится
одинаковое число структурных единиц
Слайд 101 моль любого вещества при одинаковых нормальных условиях, занимает одинаковый объём.
Объём, который занимает 1 моль газа, называется молярный объём газа.
2) Относительная плотность одного газа по другому равна отношению их молярных или относительно молекулярных масс.
Следствия из закона:
Слайд 11Уравнение состояния идеального газа или уравнение менделеева-клайперона:
формула, устанавливающая зависимость между давлением,
молярным объёмом и абсолютной температурой идеального газа.
Р – давление;
V – объём;
M – масса газа;
М – молярная масса газа;
R – универсальная газовая постоянная;
Т – абсолютная температура$
n - количество вещества газа, моль.
Слайд 12Основные положения кинетической теории газов:
Вещество состоит из мельчайших частиц, атомов или
молекул, находящихся в непрерывном движении.
В любом, даже очень малом, объеме газа, к которому еще применимы выводы молекулярно-кинетической теории, число молекул очень велико.
Размеры молекул малы по сравнению с расстояниями между ними.
Молекулы взаимодействуют со своими соседями только в момент соударения, в остальное же время силами взаимодействия между ними можно пренебречь.
При отсутствии внешних сил молекулы газа распределяются равномерно по всему объему, занятому газом.
Направления скоростей молекул распределены хаотично.
Слайд 13Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа
Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа
устанавливает связь между макроскопической величиной – давлением, которое может быть измерено, например манометром, и микроскопическими величинами, характеризующими молекулу:
где р- давление молекулы;
mo – масса вещества;
n – концентрация(число молекул в единице объёма);
v2 – средний квадрат скорости молекул.
Если через Е обозначить среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекулы
, то можно записать
Давление идеального газа пропорционально концентрации молекул и средней кинетической энергии их поступательного движения.
Слайд 14Свойства газов
ВЯЗКОСТЬ ГАЗОВ (ЯВЛЕНИЕ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ) — это свойство, благодаря которому
выравниваются скорости движения различных слоев газа.
Динамическая Кинематическая
Слайд 15Свойства газов
ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ГАЗОВ – это передача теплоты, которая осуществляется в результате
беспорядочного теплового движения молекул, которые, проходя через мысленно выделенную площадку , переносят в одном направлении в среднем большое количество кинетической энергии, чем молекулы, движущиеся им навстречу.
Q – количество теплоты;
K – коэффициент пропорциональности;
T/z – градиент температуры
Слайд 16Свойства газов
Диффузией газов называют процесс взаимного проникновения двух соприкасающихся газов,
обусловленный тепловым движением молекул.
Частный случай диффузии - это случай самодиффузии, т.е. диффузионного распространения газа в самом себе.
Слайд 17ВАКУУМ
Состояние разрежения газа, при котором молекулярные соударения или вовсе отсутствуют, или
же являются немногочисленными по сравнению с числом соударений молекул со стенками сосуда, называется вакуумом.
Очевидно, что состояние вакуума будет достигаться в зависимости от размеров сосуда при разных давлениях. В обычных физических приборах вакуум достигается при давлениях 0,133-0,013 н/м3.
Однако в узких капиллярных трубках диаметром 0,1-0,01 мм он достигается уже при давлениях порядка от 0,7 до 7 мм рт. ст., или 93, 1 – 931 н/м3
Слайд 18Внутренняя энергия идеального газа
Газ состоит из движущихся с различными скоростями молекул,
обладающих вследствие движения определенной кинетической энергией. Полная энергия, которой обладают в совокупности все молекулы газа, называется внутренней энергией газа.
В общем случае внутренняя энергия газа представляет сумму всех видов энергии, которыми обладают молекулы, включая сюда и потенциальную энергию молекулярных взаимодействий, если таковые имеют место. В идеальном газе молекулярные взаимодействия отсутствуют, и поэтому внутренняя энергия его равна суммарной кинетической энергии молекул.
Слайд 19Теплоемкость идеального газа
Теплоемкостью тела называют физическую величину, измеряемую количеством теплоты, которое
необходимо сообщить телу для того, чтобы повысить его температуру на один градус. Если при этом масса тела равна одному килограмму, теплоемкость называют удельной теплоемкостью, а если одной килограмм-молекуле, то — молекулярной теплоемкостью.
Молекулярная теплоёмкость идеального газа, измеренная при постоянном объёме, определяется числом степеней свободы движения молекул газа.
Для одноатомных газов:
Для двухатомных газов:
Слайд 20Реальные газы
При повышении давления поведение реальных газов отклоняется от поведения газов
идеальных.
Слайд 21Уравнение ВаН-Дер-ваальса
Уравнение состояния реального газа, в котором приняты во внимание обе
причины, вызывающие отклонения его свойств от свойств идеальных газов, было предложено впервые голландским физиком Ван-дер-Ваальсом (1837—1923) и носит его имя.
Слайд 22Внутренняя энергия реального газа
Внутренняя энергия реального газа находится суммированием кинетической энергии
движения молекул и потенциальной энергии их взаимодействия
Потенциальная энергия молекулярного взаимодействия зависит от взаимного расположения молекул и потому должна изменяться при изменении объема газа.
Слайд 23Сжижение газов
СЖИЖЕНИЕ ГАЗА – это процесс превращения любого газа в жидкость.
Впервые
получить газообразное вещество в жидком состоянии удалось М. Фарадею (1791—1867), превратившему в 1823 году газ хлор в жидкость. Легко превращается в жидкость углекислота. Гораздо труднее сжижаются газы с низкой критической температурой: азот, кислород, водород, гелий.
Слайд 24ПЛАЗма
ПЛАЗМА — это частично или полностью ионизированный газ, в котором плотности
положительных и отрицательных зарядов практически совпадают.
Слайд 26
Свойства плазмы:
Плотность заряженные частицы должны находиться достаточно близко друг к другу, чтобы
каждая из них взаимодействовала с целой системой близкорасположенных заряженных частиц.
Температура
Степень ионизации пропорциональна числу атомов, отдавших или поглотивших электроны, и больше всего зависит оттемпературы.
Плотность плазмы обозначает плотность электронов, то есть число свободных электронов в единице объема.
Квазинейтральность