Як знайти температуру при відомому тиску.

Температуру газу можна знайти, знаючи його тиск, за допомогою рівняння стану для ідеального і реального газу. У моделі ідеального газу потенційної енергією взаємодії молекул газу нехтують, вважаючи її малої проти кінетичної енергією молекул. Така модель досить точно може описувати газ при низьких тисках і низьких температурах. В інших випадках розглядають модель реального газу, що враховує міжмолекулярні взаємодії.
Вам знадобиться
  • Рівняння Клапейрона-Менделєєва, рівняння Ван-дер-Ваальса
Інструкція
1
Розглянемо для початку ідеальний газ з тиском p, що займає об'єм V. Температуру , тиск і об'єм газу пов'язує рівняння стану ідеального газу або рівняння Клапейрона-Менделєєва. Воно виглядає наступним чином: pV = (m/M) RT, де m - маса газу, M - його молярна маса, R - універсальна газова постійна (R ~ 8,31 Дж/(моль * K)). Таким чином, m/M - це кількість речовини газа.Следовательно, рівняння Клапейрона-Менделєєва можна також записати у вигляді: p (Vm) = RT, де Vm - молярний об'єм газу, Vm = V/(m/M) = VM/m. Тоді температуру газу T можна висловити з цього рівняння: T = p (Vm)/R.
2
Якщо маса газу постійна, можна записати: (pV)/T = const. Звідси ми можемо знайти зміна температури газу при зміні інших параметрів. Якщо p = const, то V/T = const - закон Гей-Люссака. Якщо V = const, то p/T = const - закон Шарля.
3
Розглянемо тепер модель реального газу. Рівняння стану реального газу називається рівнянням Ван-дер-Ваальса. Воно записується у вигляді: (p + a * (v ^ 2)/(V ^ 2)) ((V/v) -b) = RT. Тут поправка враховує сили при тяжіння між молекулами, а поправка b - сили відштовхування. v - це кількість речовини газу в молях. Інші позначення величин відповідають обознанченіям в рівнянні стану ідеального газа.Следовательно, з рівняння Ван-дер-Ваальса температуру T можна виразити: T = (p + a * (v ^ 2)/(V ^ 2)) ((V/v) -b)/R