Уравнение Менделеева Клапейрона

Уравнение Менделеева Клапейрона берет свое начало от французского инженера Клапейрона Б. жившего с 1799 по 1864 годы. Так как у параметров состояния идеального газа есть связь, он соединил имеющиеся экспериментальные законы газов и выявил связь в параметрах.

pW/T = const

А Менделеев Д.И. наш русский ученый живший с 1834 по 1907 года, соединил его с законом Авогадро. Из данного закона следует что, если Р и Т одинаковы то моль какого бы ни было газа занимает равный молярный объем. Wm=22.4л. Из чего и следует вывод Менделеева - постоянное значение в правой части уравнения, одинаково для любого газа. Обозначение пишется как R, а называется - универсальная газовая постоянная.

Цифровое выражение R вычисляем путем подстановки. Уравнение Менделеева Клапейрона выглядит как:

PW = nRT

в нем:
Р - газовое давление, W - литровый объем, T - температура, измеряется в кельвинах, n - число молей, R - УГП.

К примеру: Кислород находится в емкости на 2,6 литра, под давлением 2,3атм и 26 градусах С. Неизвестно сколько в емкости содержится молей О2?

По закону газа находим сколько молей n

n = PW/RT из чего : n = (2.3 атм*2,6л)/(0,0821 л*атм/моль*К*299К) = 0,24 моль О2

Температуру нужно обязательно переводить в кельвины (2730С + 260С) = 299К. Во избежание ошибок при решении уравнений, надо обращать внимание на величины в которых даются данные для уравнения Менделеева-Клапейрона Давление может быть в мм рт.столба - переводим в атмосферы (1 атм = 760мм р/с). Если же в паскалях при переводе в атмосферы, важно помнить что 101325 Па = 1атм.

Если производить расчеты где единицы измерения в м3 и Па. Здесь нужно использовать R = 8,314 Дж/К*моль (постоянная газовая).

Рассмотрим на примере:

Дано: Объем Гелия 16,5 литров, температура - 780С, давление 45,6атм. Какой будет его объем в нормальных условиях? Количество молей? Мы можем быстро выяснить сколько молей n в нем содержится, с помощью Уравнения Менделеева-Клапейрона, но как быть если забылось значение R. В нормальных условиях 1 моль (1атм и 273К) заполняет 22,4 литра. То есть

PW = nRT, из этого следует, R = PW/nT = (1атм*22,4л)/(1 моль*273К) = 0,082

Если сделать так, что бы R сократилась. Получим следующий вариант решения.
Начальные данные: Р1 = 45,6атм, W1 = 16.5л, Т1 =351К.


Конечные данные: Р2 = 1атм, W2 = ?, Т2 =273К.

Мы видим что уравнение ровно справедливо и для исходных и для конечных данных
P1W1 = nRT1
P2W2 = nRT2

Для того чтобы узнать объем газа, поделим значения в уравнении
P1W1/P2W2 = T1/T2 ,
вставим известные нам значения
W2 = 45.6 * 16.5 * 273 / 351 = 585 литров

Значит в нормальных условиях объем гелия будет 585 литров. Делим 585 на молярный газовый объем в норм. условиях (22,4 л/*моль) получим сколько молей в гелии 585 / 22,4 = 26,1м.

Заметка: Если у Вас проблемы связанные с прокладкой коммуникаций бестраншейным способом, зайдите по ссылке - прокол под газопровод (http://www.prokolgnb.ru) и узнайте как их решить.


Если материал был полезен, отблагорить наш сайт вы можете, сделав пожертвование.
Любую сумму на развитие проекта вы можете пожертвовать на данной странице.

Для нас сейчас все очень просто, взял уравнение, вычислил по нему необходимую величину и делов-то. А сколько было потрачено сил и времени чтобы это уравнение получить мы себе даже не представляем!!!)))


У меня лично даже по готовому уравнению ничего вычислить не получается, не то что еще придумывать((((


При решении с этим уравнением необходима предельная внимательность и усидчивость. Возможно с первого раза и не получится, пробовать нужно. Я тоже не сразу правильно начал задачи решать.


Не люблю я это уравнение, слишком оно заумно расписанное, и при чем везде. У меня мозг отказывается эту бредятину понимать, наверное еще не созрел до таких гениальных вещей.