Avagadro qonuni. Har qanday moddaning bir mol miqdoridagi
molekula yoki atomlar soni bir xil. Avagadro qonuni normal sharoitda bir xil miqdordagi gazlar bir xil xajmni egallaydi.Normal sharoitdagi bir mol moddadagi molekula yoki atomlar soniga Avagadro soni deyiladi.
N vN A
m N m
0
A m
mV .
Normal sharoitda I mol gazning egallagan molyar hajmi deyiladi.
V 22,4 103
m3 .
mol
Lodshmidt soni deb n.sh dagi bir birlik (1m3) hajm birligidagi molekulalar soniga aytiladi.
1 m
3
23
NL NA 22,4 103 6,02310
2,69 1025 1
m3
Hajm birligidagi Molekulalar soniga konsentrasiya deyiladi.
n N NA P 3 P
V V m0 kT ER
Ideal gaz molekulalarining markazlari orasidagi masofa.
Izotermik jarayon- T=const, PV=const, P1V1=P2V2.
Izobarik jarayon- P=const,
V =const,
V1 V2 .
T T1 T2
Izoxarik jarayon- V=const,
P =const,
P1 P2 .
T T1 T2
Jism o’zgarmas bo’lganda ma’lum massali gaz bosimi temperatura o’zgarishi bilan chiziqli o’zgaradi.
P P0 (1 t) .
Molekulyar-kinetik nazariyaning asosiy tenglamasi
Molekulalarning to’xtovsiz harakati davomida ularning idish devori bilan to’qnashishlari tufayli gaz bosimi vujudga keladi. Molekulalar faqat 3 ta o’zaro perpendikulyar yo’nalishlar bo’yicha harakat qiladi.
P 1 m n 2 2 nE nkT 1 2 .
3 0 3 3
Molekulalarning ilgarilama harakati energiyasi.
doimisi.
m 2
E
2
3 kT
2
k=1.38*10-23
J/k – Bolsman
Molekulalarning ilgarilama harakatining o’rtacha kvadratik tezligi.
Masalalar yechish namunalari
1-masala. Havoni massa jihatdan bir bo’lak kisloroddan va uch bo’lak azotdan tashkil topgan deb hisoblab, uning molyar massasi topilsin. Yechimi. Aralashma massasi m kilogrammlarda ifodalangan bo’lib,
son jihatidan molekulyar massaga tengdir va aralashmaning molyar
massasi ap ni ifodalaydi. Havoni ideal gaz deb qarab, ideal gaz holatining
tenglamasidan foydalanamiz
Masalani yechish uchun V hajmda joylashgan gazni tashkil etuvchilarini alohida-alohida qarab chiqib, ular uchun holat tenglamasini yozamiz
1
PV m1 RT
1
P V m2 RT
2
(2)
(3)
bu yerda
P1 va P2
2
har bir tashkil etuvcining partsial bosimidir. Aralashma
uchun Dalton qonuni o’rinlidir
P P1 P2
(4)
(2) va (3) larni hadma-had qo’shib va (4)ni e'tiborga olib, quyidagini hosil qilamiz
m1 m2
(1)va (5) larni solishtirib hamda aralashma massasi ekanligini bilgan holda, quyidagini hosil qilamiz
m m1 m2
m1 m2 m1 m2
1 2
bundan
m
1 2 ( m1 m2 )
m
ap
1 2 2 1
Kattaliklarning son qiymatlarini SI o’lcho’v birliklarida qo’yamiz
m2 3 m1
1 0.032 kg/mol;
2 0.028 kg/mol;
1
m 42 0.029 kg/mol
2-masala. Azot o’zgarmas P=100 Pa bosimda qizdirilmoqda.
Azotning hajmi V 1.5 m3 ga o’zgaradi. Aniqlansin:
-kengayishidagi ish;
gazga berilgan issiqlik miqdori;
gaz ichki energiyasining o’zgarishi.
Yechimi:
O’zgarmas bosimda gaz kengayishidagi ish quyidagi formula bilan ifodalanadi
A P( V2 V1 ) P V
A 10 51.5
н M 1
M 2
1.5105 Ж
(1)
Gazga berilgan issiqlik miqdorini aniqlaymiz
Q C
m T Cp p
m T
(2)
bu yerda Cp - o’zgarmas bosimdagi soliishtirma issiqlik sig’imi,
Cp
- o’zgarmas bosimdagi molyar issiqlik sig’imi,
m - gaz massasi, - molyar massa.
Gazning ikki holati uchun Klapeyron – Mendeleyev tenglamalari
1 1
(4) va (3)ni ayiramiz.
PV R
2
m T
2
yoki
m T A
R
chinki
doimiysi
P V A
ga teng
R 8,31
Ж
mol. k
u holda
Q C A ga
p R
Q 29.1 ж
mol. k
1.5*10ж
8.31
ж mol. k
5.25 105 Ж
3-masala. Silindrda porshen ostida T=300 K haroratda massasi
m 0.02 kg bo’lgan vodorod bor. Vodorod avval adiabatik ravishda kengayib
o’z hajmini n1 5 marta orttirdi, so’ngra esa, izometrik ravishda siqildi,
bunda uning hajmi n2 5 marta kamaydi. Adiabatik kengayishi oxirida
haroratni va gazning bu jarayonlarda bajargan ishini toping.
Yechimi. Adiabatik jarayonda ish bajarayotgan gazning haroratlari va hajmlari quyidagicha bog’langan
V
T
1 2
yoki
T nr 1
1
bu yerda -gazning o’zgarmas bosimdagi va o’zgarmas hajmdagi
issiqlik sig’imlarining nisbati (vodorod ikki atomli gaz bo’lgani uchun
1.4 )
n V2 5
V1
Bundan oxirgi T harorat uchun quyidagi ifodani hosil qilamiz:
2
T1
nr 1
Berilgan kattaliklarning son qiymatlarini qo’yib, T ni topamiz
2
300
51.41
K 300 K ,
50.4
5 0.4 1.91
bo’lgani sababli
2
300 1570 K
1.91
Gazning adiabatik kengayishidagi ish topiladi
1 quyidagi formuladan
m c T T m i R(T T )
Bu yerda
Cvv
o’zgarmas bosimdagi gazning molyar issiqlik sig’imi.
Kattaliklarning son qiymatlarini qo’yamiz.
103
R=8.3
kg/mol;
Ж
mol
K ; i=5 (vodorod ikki atomli gaz bo’lgani sababli);
2
m 0.02;
1 300;
2 157
0.02 * 5 * 8.31 (300 157) Ж 2.98 10 4 J
1 2 10 3 2
Gazning izometrik jarayondagi ishi quyidagicha aniqlanadi
m RTT
2
ln V3
2
V2
m R TT
1
n
2 ln
2
V
V2
0.02 1 4
Bu yerda
n2 5
3
2 2 103 8.31 157 ln 5 ж 2.1 10 Ж
4 – Masala. 1m 3 suvda nechta molekula bor? Suv molekulasining massasi qancha?
Berilgan: Yechilishi:
V = 1m 3; H 2 O Bir kilomoldagi molekulalar soni Topish kerak: Avagadro soni Na dan aniqlanadi. m
N - ? m 0 - ? massadagi kilomollar soni m
nisbatdan aniqlanadi. Bu erda
- bitta kilomolning massasi,
molekulyar og‘irlik. Demak:
N m N
A
Ma’lumki, m = ρ v bo‘lib (1)
ni N V N
A
shaklida yozamiz va unga son qiymatlarini qo‘yib
hisoblaymiz:
сув
103 кг ;
м3
сув
18 кг
м3
, (H2 O; 1 · 2 + 16 = 18)
N 6,02 10 26 1 ;
А кмоль
Bularga asosan:
103 1
N
18
6,02 1026
3,34 10 28
molekula.
Suvning bitta molekulasi massasini, suvning 1 kmol massasini Avagadro soniga bo‘lish orqali topish mumkin:
0
m
NА
18
6,02 10 26
2,99 1026 кг
Javob: N = 3,34 · 1028 ta. m0 = 2,99 · 10-26 kg.
5– masala: Normal sharoit (T0= 273 K; p0=1,0132 105Pa) da m1 = 0,2 kg
geliy ( 4
кг кмоль
) va m2 = 0,5kg kislorod ( 2
32
кг кмоль
) gazidagi
A
molekulalar soni N 1 va N 2 topilsin. Avogadro soni teng.
Do'stlaringiz bilan baham: |