Ідеальний газ-це модель газу, яка ідеалізує його поведінку, не враховуючи міжмолекулярних взаємодій. Одним з основних параметрів ідеального газу є його обсяг. У даній статті ми розглянемо, який обсяг займають 2 молекули ідеального газу при заданих температурі і тиску.
Для визначення обсягу, займаного 2 молекулами ідеального газу, необхідно знати формулу ідеального газового стану:
де p - тиск газу, V - обсяг газу, n - кількість речовини газу, R - універсальна газова постійна, T - температура газу.
Для знаходження обсягу газу, необхідно розділити обидві частини формули на кількість речовини газу n:
Таким чином, щоб визначити обсяг, який займають 2 молекули ідеального газу при заданих температурі і тиску, необхідно підставити відповідні значення в формулу і виконати обчислення.
Визначення об'єму 2 молекул ідеального газу
Об'єм, зайнятий двома молекулами ідеального газу, можна визначити за допомогою рівняння стану ідеального газу:
Для початку, необхідно знати температуру і тиск газу. Знаючи ці значення, можна скористатися рівнянням стану ідеального газу, яке виражає зв'язок між об'ємом, температурою і тиском:
pV = nRT
- p - тиск газу
- V - обсяг газу
- n - кількість молекул газу
- R - універсальна газова постійна
- T - температура газу
Щоб знайти об'єм, зайнятий двома молекулами газу, ми повинні знати кількість молекул, в даному випадку - 2. Тиск і температуру також повинні бути відомі.
Підставляємо відомі значення в рівняння:
| Відомі значення | Позначення в рівнянні |
|---|---|
| Тиск, Па | p |
| Обсяг, м3 | V |
| Кількість молекул, мовляв | n |
| Універсальна газова постійна, м2⋅кг / (с3 мол к мол моль) | R |
| Температура, До | T |
Знаючи всі значення, підставляємо і вирішуємо рівняння, щоб знайти обсяг, займаний двома молекулами ідеального газу.
Як пов'язаний обсяг з температурою і тиском в ідеальному газі?
Закон Бойля визначає, що при постійній температурі об'єм ідеального газу обернено пропорційний тиску: якщо тиск збільшується, то об'єм зменшується, і навпаки. Це можна висловити наступним чином:
| Тиск | Обсяг |
| P1 | V1 |
| P2 | V2 |
де P1 і P2 - початковий і кінцевий тиск відповідно, а V1 і V2 - початковий і кінцевий обсяг.
Закон Шарля стверджує, що при постійному тиску об'єм ідеального газу прямо пропорційний температурі: якщо температура збільшується, то обсяг також збільшується, і навпаки. Математично це можна записати наступним чином:
| Температура | Обсяг |
| T1 | V1 |
| T2 | V2 |
де T1 і T2 - початкова і кінцева температура відповідно.
Обидва ці закони можна об'єднати в загальний закон газових обсягів, який формулюється наступним чином:
| P1 * V1 / T1 | = | P2 * V2 / T2 |
Цей закон дозволяє визначити зміну обсягу ідеального газу при зміні температури і тиску. При відомих початкових значеннях ідеального газу, можна розрахувати його кінцевий обсяг, використовуючи цей закон.