Gázok. Boyle-Mariotte törvény. EdmeMariotte ( ) Robert Boyle ( ) Adott mennyiségű ideális gázra: pv=állandó. két állapotra: p 1 V 1

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Gázok. Boyle-Mariotte törvény. EdmeMariotte ( ) Robert Boyle ( ) Adott mennyiségű ideális gázra: pv=állandó. két állapotra: p 1 V 1"

Anikó Balogné
7 évvel ezelőtt
Látták:

1 Boyle-Marotte törény Gázok Nyomás / atm Robert Boyle ( ) EdmeMarotte ( ) Adott mennységű deáls gázra: pvállandó két állapotra: Térfogat p 1 V 1 p V

2 Gay-Lussac törény Gázok nyomásmérő nyomásmérő jeges íz forró íz Joseph Lous Gay-Lussac ( ) A bór és a jód felfedezője. Léggömbbel zsgálta a leegő összetételének, alamnt a Föld mágneses térerejének áltozását. A meteorológa tudomány egyk alapítója. Adott mennységű deáls gázra: p/tállandó két állapotra: p 1 /T 1 p /T

3 Charles-Gay Lussac törény Térfogat / ml Gázok Jacques Alexandre César Charles ( ) Adott mennységű deáls gázra: V/Tállandó Hőmérséklet / ºC két állapotra: V 1 /T 1 V /T

4 Gázok Aogadro-törény: Azonos nyomású, térfogatú és hőmérsékletű gázokban a részecskeszám s azonos. Másképp: V nv m V m : molárs térfogat, [m 3 /mol] p, T, V állapotjelzők Ideáls gázok: a gázmolekulák között nncs kölcsönhatás pv nrt deáls (egyesített) gáztörény R 8,314 J K 1 mol 1 8,314 m 3 Pa K 1 mol 1 (gázállandó)

5 Gázok Vktor Meyer-féle gőzsűrűség (molárstömeg) mérés: lemért tömegű, majd elpárologtatott anyag térfogatának mérése (adott p, T) Dalton-törény: p (p A +p B +p C ), pv (n A +n B +n C )RT p Moltört: A x A p A, B és C összeteő parcáls nyomása n A n

6 Nyomásmérés Hdrosztatkus manométer Bourdon-félemanométer

7 Nyomásmérés Pran Pennng 30 mbar 10-3 mbar mbar

8 Vákuumszattyúk rotácós szattyú dffúzós szattyú turbomolekulárs szattyú 10-3 mbar-g mbar-g mbar-g

9 Knetkus gázelmélet Posztulátumok: 1) A gázok molekulákból állnak, amelyek különböző rányokban egyenes onalú egyenletes mozgást égeznek (rendezetlen, Brown-mozgás). A molekulák száma olyan nagy, hogy a statsztkus elméletet működk. ) Az ütközéseket leszámíta a molekulák között nncs (onzó agy taszító) kölcsönhatás. Gázkeerékekben a különböző gázok függetlenek. 3) A gázmolekulák ütközése rugalmas, knetkus energa nem ész el. A nyomás nem áltozk. 4) A molekulák mérete elhanyagolható az edény méretéhez és a közöttük leő táolsághoz szonyíta. Összenyomhatók, a molekulák térfogatát nem kell fgyelembe enn. 5) A molekulák haladó mozgásából származó átlagos knetkus energa egyenesen arányos a gáz abszolút hőmérsékletéel.

10 Brown-mozgás Knetkus gázelmélet

11 Knetkus gázelmélet l N N N N x x ég kezd l m F falra molekula an sok statsztkusan Mel mel l m F falra N l m m t P F P m P P,z,y,x,z,y,x,x x x l m F falra : ezért 6, gázmolekulák száma l l t lendület P :, ) ( : : :

12 ( rms : root mean square) Nmrms F 3l deáls gázt : pv nrt pv Egy részecske knetkus energája : 1 3 ε kn mrms kbt Mnden rányba ( x, y, z) ugyananny ( ekpartícó ele) : ε rms kn, x N ε kn, y ε kn, z Knetkus gázelmélet p Nk : az a sebességérték, 1 : sebességek négyzetének átlaga B T k amelynek négyzete megegyezk B F A T Nm 3V rms T nm 3V m 3k rms B rms 1 3 M 3R ρ rms rms - rel rms l 3RT / M Általánosabban mnden szabadság fokra (transzlácós, forgás, rezgés) ugyananny. (CSAK termodnamka egyensúlyban gaz.)

13 rms 3RT / Knetkus gázelmélet M pl. H 0 C rms 1900 m/s Nyomás: falnak ütközés p ~ T; p ~ N; p ~ 1/V Maxwell-Boltzmann-félesebességeloszlás: f 3 / 4 m m π x + y k z BT exp( π kbt ( ) ) + f (molekulák hányada) / m/s

14 Knetkus gázelmélet E k knettkus energáal rendelkező molekulák száma molekulák hányada molekula sebessége / m/s

15 Knetkus gázelmélet

16 Dffúzó és effúzó Dffúzó: gázmolekulák keeredése (átáramlása egymáson) Effúzó: gázmolekulák káramlása ks résen A B A B B A A B B Graham effúzós törénye: 1 ρ ρ azaz a kszökés sebessége ~ M 1/ 1 M M 1 porózus membránsorozat pl. urándúsítás, természetes eloszlás: 0,7% 35 UF 6 99,7% 38 UF 6 ( 35 UF 6 ) 1,04 ( 38 UF 6 ) rms rms

17 Reáls gázok Reáls gázok an derwaals-egyenlete: p + p / atm (1 atm 10 5 Pa) n a V (V-nb) nrt a,b - konstansok ntermolekulárs onzerõ molekulatérfogat korrekcó

18 an der Waals-állandók Reáls gázok

19 Gázok oldódása folyadékban A (g) A (old) K [A] old [A] g [A] p A RT [A] p A *K' Henry-törény: p A K A [A] [A]p A /K A K A Henry állandó Gáz K A [Pa/(mol/dm 3 )] [atm/(mol/dm 3 )] He 8, , O 74, ,7 N , H 11, , CO, ,76 NH 3 5, ,9

20 Adszorpcó CO (g) 1-1 CO (adsz) K [CO (adsz)] [CO (g) ] 1 k 1 [CO (g) ](n max -n) p CO RT -1 k -1 n n max felület kötőhelyek száma n befedett felület kötőhelyek száma 1-1 k 1 RT p CO(n max -n) k -1 n k 1. 1 k -1 RT. p CO (n max -n) n K

21 Adszorpcó K p n max - K p n n K p n max n(1+k p) n max Kp 1+Kp n n Langmur zoterma (Irng Langmur , kéma Nobel-díj felület kémáért 193) n max Kp 1+Kp n/n maxθ borítottság A fent összefüggés nem mndg érényes, pl. ha másodk réteg s megkötődk a felületen. BET görbe (zoterma) (Brunauer, Emmett, Teller) Θ p

Hasonló dokumentumok

Atomok. szilárd. elsődleges kölcsönhatás. kovalens ionos fémes. gázok, folyadékok, szilárd anyagok. ionos fémek vegyületek ötvözetek

Atomok. szilárd. elsődleges kölcsönhatás. kovalens ionos fémes. gázok, folyadékok, szilárd anyagok. ionos fémek vegyületek ötvözetek Atomok elsődleges kölcsönhatás kovalens ionos fémes véges számú atom térhálós szerkezet 3D ionos fémek vegyületek ötvözetek molekulák atomrácsos vegyületek szilárd gázok, folyadékok, szilárd anyagok Gázok