Până acum am vorbit despre presiunea unui singur gaz - oxigen, hidrogen etc. Dar, în natură și în tehnologie, ne descurcăm adesea cu un amestec de mai multe gaze. Cel mai important exemplu este aerul, care este un amestec de azot, oxigen, argon, dioxid de carbon și alte gaze.
Un amestec de gaze este un amestec de gaze individuale care intră în reacțiile chimice ale celuilalt. Fiecare gaz (componentă) într-un amestec independent de alte gaze își păstrează complet toate proprietățile și se comportă ca și cum ar ocupa singur întregul volum al amestecului.
Ce determină presiunea amestecului de gaze?
Am pus într-un balon o bucată de material care leagă chimic oxigenul din aer (de exemplu, fosfor) și închide rapid vasul cu un dop cu un tub. atașat la un manometru cu mercur. După un timp, tot oxigenul din aer se va combina cu fosforul. Vom vedea că manometrul va arăta mai puțin sub presiune decât înainte de îndepărtarea oxigenului. Prin urmare, prezența oxigenului în aer crește presiunea acestuia.
Un studiu exact al presiunii unui amestec de gaze a fost facut pentru prima data de chimistul englez John Dalton in 1809.
Înființată (1803) legea relațiilor multiple, a introdus conceptul de "greutate atomică", primul care a determinat greutatea atomică (masa) a unui număr de elemente. A deschis legi cu gaz, numit după el.
Se crede că prima descriere exactă a orbirii de culoare a fost dată în 1794 de către chimistul englez Dalton, pentru a fi exact - de către John Dalton. Prin urmare, acestor anomalii i sa dat numele de "orbire color".
Anglerul John Dalton, în ciuda respingerii sale, a trăit 78 de ani.
Avea trei frați și o soră, cei doi frați au suferit, de asemenea, o orbire colorată în roșu.
La acea vreme, ei nu știau nimic despre genele și legile care guvernează ereditatea, dar Dalton a descris în detaliu defectul familiei și percepția sa asupra lumii. Datorită descrierii defectului său, numele său a fost cunoscut tuturor elevilor timp de 200 de ani.
Istoria ne-a învățat de multe ori că toți oamenii ingenioși au perceput lumea din jurul lor, natura și fenomenul nu ca toți ceilalți. Le datorăm noi descoperiri și invenții.
Color-orb pentru o singură culoare și persoanele cu viziune redusă a culorilor percep culorile lumii din jurul lor diferit, dar adesea nu observă diferența față de altele. Nu-l observați uneori și altora. Deci, Dalton, care nu distinge culoarea roșie, nu știa despre orbirea sa de culoare până la 26 de ani.
Într-o încercare de a înțelege de ce gazele din atmosferă formează un amestec cu anumite proprietăți fizice, în loc să fie aranjate sub straturi una de cealaltă în funcție de densitatea lor, el a stabilit că comportamentul unui gaz dat nu depinde de compoziția amestecului; a formulat legea presiunilor parțiale ale gazelor, a constatat dependența solubilității gazelor de presiunea lor parțială.
Presiunea pe care fiecare gaz care compune amestecul ar avea-o dacă gazele rămase au fost îndepărtate din volumul ocupat de amestec se numește presiunea parțială a acestui gaz. Dalton a constatat că presiunea unui amestec de gaze este egală cu suma presiunilor parțiale ale componentelor lor (legea lui Dalton).
Legea lui Dalton spune: Presiunea amestecului este egală cu suma presiunilor parțiale ale gazelor care formează amestecul. . Presiunea este numită parțială.
Luați în considerare un gaz constituit din molecule de diferite substanțe care este în volumul V. Datorită mișcării termice haotice, moleculele fiecărei componente a amestecului vor fi distribuite uniform pe întregul volum, adică deoarece în cazul în care componentele rămase de gaz au fost absente. Din cauza coliziunilor constante ale moleculelor unele cu altele, însoțite de un schimb parțial între ele prin impulsuri și energii, se stabilește un echilibru termic în amestec. Toate acestea conduc la faptul că presiunea fiecărei componente a amestecului nu va depinde de prezența celorlalte.
Apoi, presiunea rezultată este determinată de presiunea totală a tuturor componentelor.
Observăm că legea Dalton nu este aplicabilă gazelor puternic comprimate, la fel ca legea lui Boyle-Mariott.
Prima lege a termodinamicii (PNT)
Să presupunem că un sistem termodinamic (de exemplu, gazul conținut în cilindrul sub piston) cu U1 internă a energiei, a primit o anumită cantitate de căldură Q și mergând la o nouă stare caracterizată de energie internă U2, pentru a efectua lucrările privind mediul extern A, și anume . împotriva forțelor externe. În acest caz, Q = U2-U1 + A sau
Ecuația (4) exprimă PNT: căldura furnizată sistemului este cheltuită pentru a-și schimba energia internă și pentru a-și exercita activitatea împotriva forțelor externe.
Pentru procesele infinitezimale, expresia (4) este scrisă în forma diferențială dQ = dU + dA sau într-o formă mai corectă
deoarece doar dU este un diferențial total, iar dQ și dA nu sunt diferențe complete.
Din formula (5) rezultă că în SI cantitatea de căldură este exprimată în aceleași unități ca și munca și energia, adică în jouli (J).
Dacă sistemul revine periodic la starea inițială, atunci schimbarea energiei interne D U = 0. Apoi, în conformitate cu (4), A = Q, adică motorul veșnic de primul fel, care ar face o treabă minunată, decât energia împărtășită din afară, nu este posibilă. Aceasta este una dintre formulările primei legi a termodinamicii.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: