气体常数

气体常数
开放分类: 物理
r=rmm,为每kg理想气体的气体常数,随气体的分子量变化而变化,m为每千摩尔气体质量,而rm是每千摩尔理想气体的气体常数,称为通用气体常数,也称普适气体恒量,不会随气体的分子量变化而改变
理想气体状态方程:pV=nRT
已知标准状况下,1mol理想气体的体积约为22.4L
把p=101325Pa,T=273.15K,n=1mol,V=22.4L代进去
杨政宁得到R约为8.314,单位我就不写了
玻尔兹曼常数的定义就是k=R/Na
PV=nRT
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克拉伯龙方程式通常用下式表示:PV=nRT……

P表示压强V表示气体体积、n原云南省委书记高严表示物质的量T表示绝对温度R表示气体常数。所有气体R值均相同。如果压强、温度和体积都采用国际单位(SI),R=8.314·3/摩尔·K。如果压强为大气压,体积为升,则R=0.0814大气压·/摩尔·K
理想气体状态方程:pV=nRT
已知标准状况下,1mol理想气体的体积约为22.4L
p=101325Pa,T=273.15K,n=1mol,V=22.4L代进去
得到R约为8.314,单位我就不写了
玻尔兹曼常数的定义就是k=R/Na

因为n=m/Mρ=m/vn—物质的量,m—物质的质量,M—物质的摩尔质量,数值上等于物质的分子量,ρ—气态物质的密度),所以克拉伯龙方程式也可写成以下两种形式:

Pv=m/MRT……PM=ρRT……

AB两种气体来进行讨论。

1)在相同TPV时:

根据式:nA=nB(即阿佛加德罗定律)

摩尔质量之比=分子量之比=密度之比=相对密度)。若mA=mBMA=MB

2)在相同T·P时:

体积之比=摩尔质量的反比;两气体的物质的量之比=摩尔质量的反比)

物质的量之比=气体密度的反比;两气体的体积之比=气体密度的反比)。

3)在相同T·V时:

摩尔质量的反比;两气体的压强之比=气体分子量的反比)。

阿佛加德罗定律推论

一、阿佛加德罗定律推论

我们可以利用阿佛加德罗定律以及物质的量与分子数目、摩尔质量之间的关系得到以下有用的推论:

(1)同温同压时:V1:V2=n1:n2=N1:N2 ρ1:ρ2M1:M2 同质量时:V1:V2=M2:M1

(2)同温同体积时: p1:p2=n1:n2=N1:N2  同质量时: p1:p2=M2:M1

(3)同温同压同体积时: 精加力 ρ1:ρ2=M1:M2m1:m2

具体的推导过程请大家自己推导一下,以帮助记忆。推理过程简述如下:

(1)、同温同压下,体积相同的气体就含有相同数目的分子,因此可知:在同温同压下,气体体积与分子数目成正比,也就是与它们的物质的量成正比,即对任意气体都有V=kn;因此有V1:V2=n1:n2=N1:N2,再根据n=m/M就有式;若这时气体质量再相同就有式了。

(2)、从阿佛加德罗定律可知:温度、体积、气体分子数目都相同时,压强也相同,亦即同温同体积下气体压强与分子数目成正比。其余推导同(1)

(3)、同温同压同体积下,气体的物质的量必同,根据n=m/Mρ=m/V就有式。当然这些结论不仅仅只适用于两种气体,还适用于多种气体。

二、相对密度

在同温同压下,像在上面结论式和式中出现的密度比值称为气体的相对密度D=ρ1:ρ2=M1:M2
DML注意:.D称为气体1相对于气体2的相对密度,没有单位。如氧气对氢气的密度为16
      .若同时体积也相同,则还等于质量之比,即D=m1:m2 
影响音速的因素
  从声源发出的声波以一定的速度向周围传播,意味着声波的能量也以一定的速度向周围传播。目前所知,声波能够在所有物质(除真空外)中传播。其传播速度由传声介质的某些物理性质,主要是力学性质所决定。例如,音速与介质的密度弹性性质有关,因此也随介质的温度压强等状态参量而改变。气体中音速每秒约数百米,随温度升高而增大,0降压散℃空气中音速为3314米/秒,15时为340米/秒,温度每升高1,音速约增加06米/秒。通常,固体介质中音速最大,液体介质中的音速较小,气体介质中的音速最小。另外,不均匀介质中的音速处处不等。各向异性介质中的音速随传播方向而异。
  在有些情况下音速还与声波本身的振幅频率、振动方式(纵波声速、横波声速等)有关。如果传播介质的尺寸不够大,则其边界对音速也有影响。因此为了使音速的量值确切地表征传声介质的声学特征,不受其几何形状的影响,一般须规定传声介质的尺寸足够大(理论上为无限大)情况下的声波传播速度。有时为了实用上的方便,也列出某些特殊情况下的音速,如固体细棒中的音速。
一些介质中的音速
真空 0m/s(也就是不能传播)
空气(15340m/s
空气(25346m/s
软木 500m/s
煤油(251324m/s
蒸馏水(251497m/s
海水(251531m/s
铜(棒)3750m/s
大理石 3810m/s
铝(棒)5000m/s
铁(棒)5200m/s
 音速也叫声速,指声波在媒质(介质)中传播的速度。其大小因媒质的性质和状态而异。一般说来,音速的数值在固体中比在液体中大,在液体中又比在气体中大。空气中的音速,在标准大气压条件下约为340米/秒,或1224公里/小时。音速的大小还随大气温度的变化而变化,在对流层中,高度升高时,气温下降,音速减小。在平流层下部,气温
不随高度而变,音速也不变,为295.2米/秒。空气流动的规律和飞机的空气动力特性,在飞行速度小于音速和大于音速的情况下,具有质的差别,因此,研究航空器在大气中的运动,音速是一个非常重要的基准值。
例子
  音叉为例,我们敲打音叉之后,音叉产生振动,振动中的音叉会来回推撞周围的空气,使得空气的压力时高时低,而使得空气分子产生密部和疏部的变化,并藉由分子间的碰撞运动向外扩散出去,音叉的声波也就向外传出了。声波在传递时,空气分子的振动方向和波的传递方向是相同的,我们把这种波叫做纵波
   像空气这种可以传递声波的物质,我们把它们叫做介质。声波一定要有介质才能传递出去,如果真空状态,声波没有了传播的媒质,就无法听到声音了
  除了空气可以传递声音之外,液体(像水)、固体(像木材、玻璃、钢铁)等等,也都是声音的介质,而且因为液体、固体的分子排列得较紧密,因此传递声音的速度都比空气来得快。声音在水中的速度大约是在空气中的五倍,在钢中则比空气中快上将近二十倍。
  日常生活中,声音大都藉由空气传播,历史上第一次测出空气中的声速,是在公元1708
年的时候。当时一位英国人德罕姆站在一座教堂的顶楼,注视着十九公里外正在发射的大炮,他计算大炮发出闪光后到听见轰隆声之间的时间,经过多次测量后取平均值,得到与现在相当接近的声速数据在20时,每秒可跑 343米。
影响音速的因素
  从声源发出的声波以一定的速度向周围传播,意味着声波的能量也以一定的速度向周围传播。目前所知,声波能够在所有物质(除真空外)中传播。其传播速度由传声介质的某些物理性质,主要是力学性质所决定。例如,音速与介质的密度弹性性质有关,因此也随介质的温度压强等状态参量而改变。气体中音速每秒约数百米,随温度升高而增大,0时空气中音速为3314米/秒,15时为340米/秒,温度每升高1,音速约增加06米/秒。通常,固体介质中音速最大,液体介质中的音速较小,气体介质中的音速最小。另外,不均匀介质中的音速处处不等。各向异性介质中的音速随传播方向而异。
  在有些情况下音速还与声波本身的振幅频率、振动方式(纵波声速、横波声速等)有关。如果传播介质的尺寸不够大,则其边界对音速也有影响。因此为了使音速的量值确切地表征传声介质的声学特征,不受其几何形状的影响,一般须规定传声介质的尺寸足够大
(理论上为无限大)情况下的声波传播速度。有时为了实用上的方便,也列出某些特殊情况下的音速,如固体细棒中的音速。

本文发布于:2024-09-22 04:11:07,感谢您对本站的认可!

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