Dujos ir jų dėsniai.
Fizinei dujų būsenai nustatyti pakanka 4 dydžių:
1)kiekio moliais;
2)tūrio;
3)temperatūros;
4)slėgio;
Boilio dėsnis:
Dėsnis: to paties dujų kiekio tūris pastovioje to , yra atvirkščiai proporcingas dujų slėgiui.
pV═a – matematinė Boilio dėsnio išraiška
Šarlio – Gei Liusako dėsnis.
Jei dujų kiekis ir slėgis nekinta, tai dujų tūris yra tiesiog proporcingas absoliučiajai temperatūrai: V═ b*T
Hipotetinės dujos – tai dujos, kurios šaldamos nesikondensuoja, t.y., pavirs skysčiu arba kieta medž. dar nepasiekusios absoliučios temperatūros.
Avogadro dėsnis:
Avogadro hipotezę galima suformuluoti taip:
1)vienuose įv. dujų tūriuose, vienodomis sąlygomis yra vienodas molekulių skaičius.
2)vienodas įv. dujų molekulių sk. vienodomis sąlygomis užima tą patį tūrį.
Dėsnis: pastovioje temperatūroje ir slėgyje dujų tūris yra tiesiog proporcingas dujų kiekiui. V═ c*n
pV═nRT – idealiųjų dujų būvio lygtis.
Dujos, kurioms galioja ši lygtis vadinama idealiosiomis.
Molekulinė kinetinė dujų teorija
Dujų dėsniai ir idealiųjų dujų būvio lygtis gauti apibendrinant eksperimentinius stebėjimus. Reiškinių priežastis aiškina molekulinė kinetinė dujų teorija. Ji remiasi modeliu, kurio pagr. teiginiai yra šie:
1)dujas sudaro l. Didelis mažų dalelių skaičius
2)atstumai tarp dujų molekulių dideli, lyginant su pačiomis molekulėmis
3)dujų molekulės susiduria viena su kitomis ir su indo sienelėmis
4)tarp dujų molekulių neveikia jokios jėgos išskyrus trumpą laiką kai molekulės atsitrenkia viena į kitą.
5)molekulė susidurdama su kita molekule gali įgyti arba prarasti energiją
Molekulinės kinetinės dujų teorijos pagrindinė lygtis: dujų slėgio lygtis: p ═⅓*N/V*mū2
Cheminė termodinamika
Tai mokslas tiriantis cheminės sistemos pusiausvyrą, energijos kitimą, savaiminius procesus.
Termodinaminė sistema – tai kūnas, ar kūnų grupė mintimis atskirtų nuo supančios aplinkos. Sistema gali būti įvairaus sudėtingumo ir dydžio, bet visada turi būti sudaryta iš didelio dalelių kiekio. Pagal sistemų sąveikos su aplinka pobūdį jos skirstomos:
1)atviros – tai sistema kuri su aplinka gali keistis ir energija ir medžiaga
2)uždaros – sistema kurioje medžiagos mainai su aplinka nevyksta, tačiau jie gali keistis energija
3)izoliuotos – sistema su aplinka nesikeičia nei medžiaga nei energija.
Sistemos gali būti: homogeninės – sudaryta iš vienos fazės ir heterogeninė – sudaryta mažiausiai iš dviejų fazių.Fazė – sistemos dalis kuri yra vienalytė, savo fizikine būsena ir chemine sudėtimi. Komponentas – individuali cheminė medžiaga, kuri gali būti išskirta iš sistemos ir egzistuoti savarankiškai. Vienas ar keli komponentai sudaro fazę. Ekstensyvūs parametrai – priklauso nuo medžiagos kiekio sistemoje. Tai Vmn. Intensyvūs parametrai – nepriklauso nuo medžiagos kiekio. Parametrai kurie parenkami kaip nepriklausomi kintamieji ir kurie apibūdina sistemos būseną vadinami sistemos būsenos parametrais (V,t)(t,t). Paprastai būsenos parametrais laikomi tie kuriuos galima nustatyti tiesioginiais matavimais, pvz.: t,p,V. Visus parametrus galima suskirstiti į mechaninius – p, V, elektrinius, šiluminius – t. Sistemos energija – bet kurios termodinaminės sistemos charakteristika – tai sistemos energija. Griežtai apibrėžti šią sąvoką gan sudėtinga. Kiekviena termodinaminė sistema yra įvairių dalelių visuma. Tos dalelės juda ir todėl turi kinetinės energijos, be to jos sąveikauja viena su kita ir su jais veikiančiu išoriniu lauku: gravitaciniu, elektriniu, magnetiniu. Jai turime dujas, tai jas galima lyginti su idealiosiomis dujomis, kai p═1atm. Vidinė energija (U) apibūdina visas sistemos energijos atsargas, kurios paima sistemą sudarančių dalelių branduolių visų rūšių judėjimų ir sąveikos energijas. vidinę energiją galima išskaidyti į:
1)molekulių tiesiaeigio judėjimą
2)sukamojo
3)Atomo ir atomo grupių svyravimo
4)Elektronų judėjimo energija
5)Branduoliuose sukaupto.
Vidinė sistemos energija priklauso:
1)nuo medžiagos prigimties
2)nuo jos masės
3)nuo sistemos būsenos parametrų.
Didėjant sistemos masei, proporcingai didėja ir vidinė energija, nes ji yra sistemos ekstensyvi savybė. Visą sistemos energiją sudaro vidinė energija: E═U+kinetinė+potencinė
Energijos menų formos tarp sistemos ir aplinkos.