Pv nrt чему равно r: Что такое PV nRT в химии? – Обзоры Вики

Содержание

Что такое PV nRT в химии? – Обзоры Вики

PV = нРТ. Давление газа, умноженное на его объем, равно количество молей газа, умноженное на константу (R), умноженное на температуру газа. Закон идеального газа является окончательным и наиболее полезным выражением газовых законов, потому что он связывает количество газа (молей) с его давлением, объемом и температурой.

Отсюда, что такое PV nRT в физике? Чай закон идеального газа также может быть записано и решено через число молей газа: PV = nRT, где n — число молей, а R — универсальная газовая постоянная, R = 8.31 Дж/моль u22c5 K. Закон идеального газа, как правило, справедлив. при температурах значительно выше температуры кипения.

Дополнительно Почему используется PV nRT? Закон идеального газа (PV = nRT) связывает макроскопические свойства идеальных газов. Идеальный газ — это газ, в котором частицы (а) не притягиваются и не отталкиваются друг от друга и (б) не занимают места (не имеют объема).

Что такое 11-й идеальный газ? Идеальный газ – это гипотетический газ, молекулы которого занимают пренебрежимо мало места и не взаимодействуют, и который, следовательно, точно подчиняется газовым законам. Или Идеальный газ — это газ, который следует всем газовым законам при любой температуре и давлении.

Что такое закон идеального газа R?

Закон идеального газа: pV = nRT, где n — число молей, а R — универсальная газовая постоянная. Значение R зависит от используемых единиц, но обычно выражается в единицах СИ как: R = 8.314 Дж / моль · К.

Что такое идеальный газ 12 класса? Идеальный газ это газ, подчиняющийся газовым законам т.е. закон Шарля, закон Бойля и т.д. при всех значениях температуры и давления. Молекулы такого газа должны быть свободны от межмолекулярного притяжения.

Идеальный ли газ Почему? Идеальный газ — это теоретический газ, состоящий из множества беспорядочно движущихся точечных частиц, не подверженных межчастичным взаимодействиям. Концепция идеального газа – это полезно, потому что подчиняется закону идеального газа— упрощенное уравнение состояния, которое поддается анализу в рамках статистической механики.

В чем разница между идеальным газом и идеальным газом?

Идеальные газы обычно имеют низкое давление, температуру и плотность. Совершенные газы имеют постоянная удельная теплоемкость тогда как идеальный газ имеет удельную теплоемкость, которая является функцией температуры.

Также можно ли использовать банкомат в PV nRT? P = давление (атм) V = объем (л) n = моли R = газовая постоянная = 0.0821 Банкомат• л / моль • KT = температура (Кельвин). Правильные единицы измерения важны. Не забудьте преобразовать любые единицы, с которых вы начинаете, в соответствующие единицы при использовании закона идеального газа.

Что такое R в постоянном газе?

Значение R при атм при стандартном атмосферном давлении равно R = 8.3144598 Дж. моль^–¹. K^–¹.

Чему равно R в химии? Значение газовой постоянной R зависит от единиц измерения давления, объема и температуры. До 2019 года это были общепринятые значения газовой постоянной. R = 0.0821 л атм/моль K. R = 8.3145 Дж / моль · К.

Каково значение R в единицах СИ?

Значение R в единицах СИ равно 8.314JK − 1 моль − 1.

Какое значение R в STP?

Значение R при атм при стандартном атмосферном давлении равно R = 8.3144598 Дж. моль^–¹.

В чем смысл настоящего газа? Реальные газы неидеальные газы, молекулы которых занимают пространство и взаимодействуют; поэтому они не подчиняются закону идеального газа. … проблемы с молекулярной диссоциацией и элементарными реакциями переменного состава.

Можно ли затвердеть идеальный газ? (B) Идеальные газы показывают пренебрежимо малая межмолекулярная сила притяжения и не подчиняются уравнению Ван-дер-Ваальса, поэтому сжижение этих газов невозможно.

Метан ведет себя как идеальный газ?

Метан (Ch5) ведет себя как идеальный газ при стандартной температуре и условия давления.

Воздух ведет себя как идеальный газ? Для любого данного газа при высокой температуре и низком давлении этот газ ведет себя как идеальный газ. Следовательно, мы можем сказать, что воздух может вести себя как идеальный газ.

Как доказать PV nRT?

Почему значение CP больше, чем CV? При постоянном давлении, когда газ нагревается, выполняется работа по преодолению давления и происходит расширение объема с увеличением внутренней энергии системы.. Следовательно, можно сказать, что Cp больше, чем Cv.

Давление в Паскалях в PV nRT?

Давление, P

Давление измеряется в паскалях (Па) — иногда выражается в ньютонах на квадратный метр (Н⋅м-2). Эти слова означают одно и то же.

Как найти давление в законе идеального газа? Рассчитать давление:

P=nRTV. Рассчитать объем:
V=nRTP. Вычислить моли:
n=ПВРТ. Рассчитать температуру:
Т=ПВнР.

Обязательно ли использовать Паскали в PV nRT?

Давление измеряется в паскалях, Па – иногда выражается в ньютонах на квадратный метр, Н·м.^–². Эти слова означают одно и то же. … Например, 150 кПа — это 150000 XNUMX Па. Вы должны сделать это преобразование, прежде чем использовать уравнение идеального газа.

Что такое значение R? Значение R зависит от задействованных единиц, но обычно указывается в единицах СИ как: R = 8.314 Дж / моль · К (также R = 8.314 Дж/К). Крайне важно, чтобы единицы измерения давления, объема, количества молей и температуры соответствовали единицам R.

Как найти константу R?

Удельная газовая постоянная R_s варьируется для разных газов и смесей. Математически это можно записать как: R_s = Р / М , где M — молярная масса газа или смеси.

Какое значение R в кДж?

постоянная	Значение	Единицы
R	8. 3145	J / К · моль
R	1.9872	кал / К · моль
V _m	22.414	Л / моль
V _m	24.465	Л / моль

Уравнение Клайперона-Менделеева — HimHelp.ru

После того, как было установлено экспериментально, что 1 моль любого газа при нормальных условиях (Р = 1 атм = 1,013^.10⁵ Па; t =0 °С или Т= 273 К) занимает объем 22,4 л, объединенный газовый закон для одного моля любого газа стали записывать так:

Р V = R Т, (1)

где R — универсальная газовая постоянная.

Действительно, объединенный газовый закон для любой постоянной массы газа (а значит, и для одного моля газа) имеет вид:

P₁ V₁ / T₁ = P₂ V₂ / T₂ ,

или

PV / T = const ,

но и для одного моля газа const имеет одно и то же значение для всех реальных газов при таких условиях, при которых они ведут себя как идеальный газ. Обозначив эту постоянную R , получим уравнение (1).

Газовая постоянная равна работе расширения 1 моля идеального газа при нагревании на 1 К при постоянном давлении.

Чтобы найти численное значение R , необходимо знать, какой объем занимает газ при каких-либо определенных значениях Р и Т. Проще всего считать условия нормальными, тогда

R = PV / T = P₀ V₀ / T₀

и в системе СИ R = 8,3144 Дж/(моль • К).

Левая часть уравнения (1) увеличивается в v раз, так как v молей займут в v раз больший объем, а правая часть не изменится ( R — постоянная величина, а T не зависит от числа молей). Чтобы уравнение (1) было справедливо для v молей, надо умножить правую часть на v :

PV = vRT , (2)

где v = m / M ; число молей равно общей массе газа, деленной на молярную массу. Подставляя это значение в уравнение (2), получим

PV = m / M^. RT (3)

Уравнение идеального газа в форме (2) и (3) называется уравнением Клапейрона-Менделеева, оно выражает взаимосвязь между всеми величинами, характеризующими газ, а поэтому является наиболее общим в приближении модели идеального газа.

Из уравнения Клапейрона-Менделеева можно вывести ряд простых, но важных следствий.

1) Многие газовые реакции происходят при постоянных температуре и давлении. При этих условиях

V = (R Т / Р ) • v = const•v. (4)

Уравнение (4) есть не что иное как закон Авогадро, который утверждает, что в равных объемах газов при постоянных температуре и давлении содержится одинаковое число молекул.

2) Другое интересное следствие касается плотности газов. Из уравнения (3) следует, что

ρ = т/ V = (Р/ R Т) • М = const • М (5)

при постоянных давлении и температуре. Это означает, что при этих условиях плотность газа определяется только его молярной массой. Такой результат позволяет ввести понятие относительной плотности одного газа по другому:

D₁= ρ₁ / ρ₂ = M₁ / M₂ (6)

Эта величина показывает, во сколько раз первый газ тяжелее второго при одинаковых условиях.

3) Если реакция происходит в замкнутом сосуде ( V = const ) при постоянной температуре, то

P = ( RT / V ) • v = const • v . (7)

Это соотношение означает, что в замкнутом сосуде при заданных условиях давление зависит только от общего числа молекул газов.

При PV=nRT Что такое константа R?

В химии формула PV=nRT представляет собой уравнение состояния гипотетического идеального газа. Закон идеального газа описывает поведение идеального образца газа и то, как это поведение связано с давлением (P), температурой (T), объемом (V) и молярностью (n) образца газа. В уравнении PV=nRT термин «R» означает универсальную газовую постоянную .

Универсальная газовая постоянная — это константа пропорциональности, которая связывает энергию образца газа с температурой и молярностью газа. Иногда его называют идеальная газовая постоянная, молярная газовая постоянная . Ее также иногда называют константой Рено, в честь французского химика Анри Реньо, чьи количественные данные впервые были использованы для точного расчета значения константы. В настоящее время принятое значение универсальной газовой постоянной R:

R Постоянная = 8,3144598 Дж/моль·К

Единицей газовой постоянной является джоуль на моль-кельвин. Это можно прочитать как «работа на моль на градус». По сути, газовая постоянная связывает молярное количество газа и температуру газа с количеством кинетической энергии газа. Универсальную газовую постоянную можно рассчитать, разделив произведение давления и объема газа на молярность и температуру газа:

R = PV/ n T

Вывод закона об идеальном газе

благодаря большому действию тепла на их расширение, а также единообразию и простоте законов, управляющих этими изменениями». — Джеймс Клерк Максвелл

Закон идеального газа — одно из самых фундаментальных уравнений в физической химии, которое было независимо выведено путем экспериментального анализа и теоретической экстраполяции. Первоначально закон идеального газа появился как комбинация 4 других различных математических выражений, которые связывают различные свойства газа друг с другом. Четыре отдельных закона: закон Шарля, закон Бойля, закон Гей-Люссака и закон Авагадро.

Закон Шарля

Закон Шарля — это эмпирический закон, который гласит, что объем газа прямо пропорционален температуре газа. Другими словами, сохраняя равными все остальные факторы, если увеличить температуру газа, они будут наблюдать соответствующее увеличение объема газа. Точно так же, если понизить температуру газа, они увидят соответствующее уменьшение объема. Математически закон Шарля можно записать так:

V ∝ T

, где «∝» означает «прямо пропорционально», или

V/T = константа

Дело в том, что газы имеют свойство расширяться при нагревании.

Закон Бойля

Закон Бойля — это газовый закон, который описывает, как давление образца газа имеет тенденцию увеличиваться по мере уменьшения объема этого образца. Закон Бойля можно сформулировать как «давление газа в замкнутой системе при постоянном количестве и температуре обратно пропорционально объему газа». Математически это можно записать как:

V ∝ 1/P

или

PV = константа

Закон Бойля в основном говорит нам, что если мы сжимаем газ сильнее и занимаем меньше места, он стены на его контейнере.

Закон Гей-Люссака

Закон Гей-Люссака представляет собой эмпирическое обобщение, которое фиксирует взаимосвязь между температурой образца газа и его давлением. Закон Гей-Люссака гласит: «При постоянном объеме и количестве давление газа прямо пропорционально температуре газа. Этот закон может быть записан математически как:

P ∝ T

или,

P/T = константа

В принципе, закон Гей-Люссака говорит нам, что если мы нагреем соответствующий образец газа, мы увидим увеличение в его давлении. Температура — это всего лишь мера молекулярного движения, поэтому нагревание газа заставляет составляющие его частицы двигаться быстрее. Чем быстрее движутся составляющие молекулы, тем большую силу они будут оказывать на стенки сосуда — газ будет оказывать большее давление. Закон Гей-Люссака предлагает объяснение того, почему нагревание запечатанного контейнера с газом может взорвать этот контейнер; давление, оказываемое газом, становится слишком большим, чтобы материал мог с ним справиться, и он разрывается.

Закон Авагадро

Последней из 4 частей уравнения идеального газа является закон Авагадро. Закон Авагадро гласит, что объем газа при постоянном давлении и температуре прямо пропорционален количеству частиц, составляющих газ. Другой способ сформулировать закон состоит в том, что если две пробы газа имеют одинаковый объем при постоянной температуре и давлении, то две пробы газа содержат одинаковое количество частиц. Уравнение для закона Авагадро:

В ∝ n

, где n – количество отдельных частиц. Закон Авагадро можно также записать так:

V/ n = константа

Закон Авагадро очень интуитивен. Здравый смысл подсказывает, что при прочих равных условиях чем больше газа, тем больше места он займет. В качестве альтернативы, если два газа имеют одинаковый объем, они должны иметь одинаковое количество частиц.

Вывод закона идеального газа

Теперь, когда у нас есть 4 фундаментальных уравнения состояния газа, мы можем объединить их в одно выражение, чтобы получить закон идеального газа. Мы можем комбинировать законы следующим образом:

V ∝ T (закон Шарля)
V ∝ 1/P (закон Бойля)
P ∝ T (закон Гей-Люссака)
V ∝
4 n Авагага

Объединение этих выражений дает нам:

V ∝ n T/P

Поскольку «∝» представляет прямую пропорциональность, мы можем заменить «∝» на «=», добавив константу пропорциональности к правая сторона. Экспериментально мы проверили, что эта константа равна значению R, поэтому добавление R к уравнению дает::

V = N RT/P

Перестановление этого уравнения дает нам:

PV = N RT

красота звезд — всего лишь сгустки газовых атомов.

Я тоже могу видеть звезды ночью в пустыне и чувствовать их. Но вижу ли я меньше или больше?» — Ричард П. Фейнман

Так что же такое — это универсальная газовая постоянная? Все остальные параметры в уравнении идеального газа, по-видимому, соответствуют некоторой физически значимой переменной; давление (P), объем (V), количество вещества ( n ) , и температура (T). Однако R, похоже, этого не делает. Как и в случае со многими математическими константами, термин R явно не отображается на какую-либо физическую величину, объект или процесс. Вместо этого параметр R представляет соотношение , которое выполняется между некоторыми физическими величинами, в частности, давлением и объемом газа, а также температурой и количеством газа. В частности, R равно отношению PV/ n T.

Точное численное значение газовой постоянной зависит от выбранных единиц измерения. Числовое значение R как 8,3144598 является результатом использования определенных единиц измерения. Это значение R является результатом измерения физических величин газов в стандартных единицах СИ. Стандартные единицы СИ и их символ для каждого параметра в уравнении идеального газа:

Давление (P) – Ньютоны (кг·м/с²)
Объем (V) – Метры (м³)
Температура (T) – Кельвин (К)
Количество вещества ( n ) – моль (моль)

Если мы изменили наши единицы измерения, то изменится и численное значение газовой постоянной. Например, допустим, мы решили измерять объем газа в литрах (л) вместо метров, а давление газа в стандартных атмосферах (атм) вместо ньютонов. В этих единицах универсальная газовая постоянная принимает числовое значение R = 0,082057 л·атм/моль·К. Аналогичным образом, скажем, мы решили измерить давление в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.). Тогда газовая постоянная принимает числовое значение R = 62,3636711 м³·мм рт.ст./моль·К

Важно понимать, что изменение единиц измерения не означает, что изменяется сама газовая постоянная. Газовая постоянная — это всего лишь константа , поэтому она не меняется. Изменение единиц измерения просто изменяет числовое значение , используемое для выражения константы. Теоретически можно было бы выбрать систему единиц, которая изменяет численное значение газовой постоянной на 1. В такой системе единиц уравнение идеального газа можно было бы просто записать как PV = n T. Имейте в виду, однако, что в этом уравнении универсальная газовая постоянная не исчезла . Газовая постоянная по-прежнему присутствует, просто она имеет численное значение R = 1. Сама постоянная по-прежнему требуется для соответствующего размерного анализа используемых единиц измерения.

По сути, параметр R представляет собой отношение, которое существует между физическими параметрами газа и единицами измерения, которые мы выбираем для измерения этих физических параметров. Следовательно, газовую постоянную можно использовать для преобразования физических измерений газа в различные системы единиц.

Ограничения закона идеального газа

Есть причина, по которой его называют законом «идеального» газа, а не законом «фактического» газа. Справедливость уравнения идеального газа зависит от нескольких идеализированных предположений о характере и поведении газов. Во-первых, закон идеального газа предполагает, что частицы в газе подчиняются законам механики Ньютона. Это означает, что предполагается, что частицы газа подчиняются законам силы и гравитации, описанным Исааком Ньютоном, а эффекты электростатического межмолекулярного притяжения не учитываются.

«Сегодняшняя научная фантастика — это завтрашний научный факт». — Исаак Азимов

Во-вторых, предполагается, что молекулы газа пренебрежимо малы по сравнению со всем объемом газа. Это предположение позволяет ученым упростить расчеты объема, исключая ненулевой объем, которым на самом деле обладают молекулы.

В-третьих, столкновения между молекулами и стенками сосуда считаются абсолютно упругими, то есть при столкновениях не теряется кинетическая энергия. На самом деле небольшое количество кинетической энергии поглощается стенками контейнера и рассеивается в виде тепла. Обычно это крошечное количество энергии незначительно, и им можно пренебречь.

Из-за этих предположений «универсальный» газовый закон технически не является универсальным и точен только в определенных пределах. В частности, в очень холодной пробе газа межмолекулярные взаимодействия превышают кинетическую энергию частиц, что делает поведение газа отклоняющимся от идеального. Более сложные уравнения состояния, такие как уравнения Ван-дер-Ваальса, используются для учета влияния на поведение частиц межмолекулярных сил.

Что такое R [специальный и R [универсальный]?

Нихилеш Мукерджи

Консультант — отвечает на основные вопросы

Опубликовано 20 августа 2022 г.

+ Подписаться

R в основном относится к кинетической энергии в газе , будь то R [конкретный] или R [универсальный].

Проблема возникает, когда вы задаетесь вопросом , почему существуют две газовые постоянные . Ответ заключается в том, что R [удельное] — свойство идеального газа, тогда как R [универсальное] — константа для всех идеальных газов во Вселенной.

Следующим спорным вопросом является , где использовать R [специальный] и где использовать R [универсальный].

Этот пост попытается прояснить некоторые из этих вопросов.

Уравнение состояния гипотетического идеального газа имеет вид PV=n RT. Закон идеального газа описывает поведение образца идеального газа и то, как это поведение связано с давлением образца газа (P), температурой (T), объемом (V) и молярностью (n). Термин «R» в уравнении PV=n RT обозначает универсальную газовую постоянную.

R = PV/ nT

Универсальная газовая постоянная – это константа пропорциональности, которая связывает кинетическую энергию образца газа с его температурой и молярностью. Она также известна как постоянная идеального газа или молярная газовая постоянная. Газовая постоянная R определяется как постоянная Авогадро NA, умноженная на постоянную Больцмана k (или kB):

R=NA x kB.

После переопределения основных единиц СИ в 2019 году и NA, и k определяются точными числовыми значениями при выражении в единицах СИ. Как следствие, значение молярной газовой постоянной в системе СИ равно точно 8,314 Дж⋅К-1⋅моль-1.

Джоуль на моль-кельвин — это единица измерения газовой постоянной. Это записывается как «работа на моль на градус». Газовая постоянная, по сути, связывает молярное количество газа и температуру газа с количеством кинетической энергии.

23 атома (число Авогадро), которое является постоянным для всех идеальных газов во Вселенной

Когда n = масса, R называется удельной газовой постоянной. Каждый газ имеет свою газовую постоянную.

Каково значение RT?

RT = работа / на единицу количества

Количество может быть в молях. Количество также может быть выражено в массе

Когда n выражено в молях, а R — универсальная газовая постоянная, RT означает, что 1 моль любого идеального газа во Вселенной совершит RT количество работы

Когда n представляет собой массу, а R представляет собой удельную газовую постоянную, RT означает количество работы, характерной для этого газа на единицу массы. Каждый газ имеет различную способность производить работу на основе массы

Удельная газовая постоянная и универсальная оба означают работу.

Где следует использовать R [удельный]

R удельный — это свойство газа, Cp-Cv = R

В этой таблице содержится много хороших данных для газов. Обратитесь к столбцу 4, и вы заметите, что каждый газ имеет свою уникальную газовую постоянную, выраженную в кДж/кг-к. Это [Cp-Cv], свойство конкретного газа. [Cp-Cv] является свойством газа. Это говорит о том, что Cp превышает Cv на величину, эквивалентную удельному R, который различен для каждого газа.