Ideaalikaasun tilanyhtälö

Esitys aiheesta: "Ideaalikaasun tilanyhtälö"— Esityksen transkriptio:

1 Ideaalikaasun tilanyhtälö
Kalle Niemi

2 Kaasun tilanmuuttujat
Suljetussa systeemissä kaasun ainemäärä on vakio, joten tilanmuuttujat ovat Tilavuus V Paine p Lämpötila T Tilanmuuttajat riippuvat toisistaan site, että kaksi niistä määrää kolmannen Vertaa kiinteää ainetta ja nestettä (lähes kokoonpuristumattomia) kaasuun

3 Esimerkki: hillopurkki pakkasessa
Pakastat hillopurkin syksyllä ja suljet kannen niin, että se on helppo aukaista. Mielesi alkaa tehdä hilloa talvella ja yrität avata purkin. Mitä huomaat?

4 Ideaalikaasu On teoreettinen mallikaasu
Sen tilavuus pienenee rajatta, kun paine kasvaa ja lämpötila laskee Todellinen kaasu ei voi kokoonpuristua rajatta Ideaalikaasu ei nesteydy missään olosuhteissa Todellinen kaasu

5 Kaasujen yleinen tilanyhtälö
Kaasusysteemi noudattaa tilanyhtälöä sitä tarkemmin, mitä pienempi kaasun tiheys on eli mitä harvempi se on.

6 Tehtävien tekoa Tee tehtävät Lisätehtävinä 122 ja 128.

7 Kaasun normaalitila (NTP)
Sanotaan, että kaasu on normaalitilassa, kun kaasun lämpötila on T0=273,15 K ja paine on normaali ilmanpaine p0= Pa

8 Avogadron laki Samassa paineessa ja lämpötilassa yhtä suuret tilavuudet eri kaasuja sisältävät yhtä monta rakenneosaa Avogadron vakio NA ilmoittaa, että yhdessä moolissa on 6,0221023 rakenneosaa Mooli on ainemäärän n yksikkö, joka lasketaan kaasun massan ja moolimassan M avulla n=m/M Jos näytteessä on ainetta n moolia, niin rakenneosia on silloin N=nNA Yksi mooli kaasua vaatii normaalitilassa tilavuuden Vm0=22,414 dm3

9 Ideaalikaasun tilanyhtälön johtaminen
Tarkastellaan kaasun tilanmuutosta tilasta 1 (p, V, T) normaalitilaan 2 (p0, V0, T0) Normaalitilassa kaasun tilavuus voidaan ilmaista moolitilavuuden avulla V0=nVm0. Tätä slideä ei tarvitse kirjoittaa , missä

10 Ideaalikaasun tilanyhtälö
Kun tunnetaan kaasun ainemäärä n, ideaalikaasun tilanyhtälö voidaan ilmaista moolisen kaasuvakion R avulla: pV=nRT

11 Pistetyöskentelyä Pisteet 1. Katsokaa videot 3 ja 4 opetus.tv:n sivustolta: 2. Tehkää kokeellinen työ paineanturilla. Työohje on peda.netissä. Ota vihko mukaan 3. Tehkää phetin simulaatio tietokoneella. Ohje peda.netissä

12 Paineanturin mittaustulos

13 Kotitehtävät 123,125 ja129