Закон дальтона — справочник студента

В этой статье предложены задачи на применение  уравнения Менделеева-Клапейрона. Также вспомним и закон Дальтона: давление смеси газов складывается из парциальных давлений всех компонентов смеси.

Задача 1. Сферическую оболочку воздушного шара делают из материала, квадратный метр которого имеет массу кг. Шар наполняют гелием. Атмосферное давление Па равно давлению гелия в шаре. Определите минимальную массу оболочки, при которой шар оторвется от земли. Температура гелия и окружающего воздуха одинакова и равна С.

alt

Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!

Оценим за полчаса!
  • Масса гелия в оболочке равна:
  •     Закон Дальтона - Справочник студента
  • Масса оболочки:
  •     Закон Дальтона - Справочник студента
  • Масса всего шара:
  •     Закон Дальтона - Справочник студента
  • Чтобы шар оторвался, необходимо, чтобы сила тяжести была бы уравновешена силой Архимеда:
  •     Закон Дальтона - Справочник студента
  • Приравняем силу тяжести и силу Архимеда:
  •     Закон Дальтона - Справочник студента
  •     Закон Дальтона - Справочник студента
  • Чтобы определить плотность гелия, запишем уравнение Менделеева-Клапейрона для гелия:
  •     Закон Дальтона - Справочник студента
  •     Закон Дальтона - Справочник студента
  • Для воздуха поступим аналогично, при этом объем можно принять равным 1 м (это неважно):
  •     Закон Дальтона - Справочник студента
  • Тогда
  •     Закон Дальтона - Справочник студента
  • А масса оболочки равна
  • Ответ: 93 кг

Задача 2. Воздушный шар объемом м с массой оболочки кг имеет внизу отверстие, через которое воздух в шаре нагревается горелкой. До какой минимальной температуры нужно нагреть воздух в шаре, чтобы шар взлетел вместе с грузом (корзиной и воздухоплавателем) массой кг? Температура окружающего воздуха С, плотность кг/м. Оболочку шара считать нерастяжимой.

  1. Масса всего шара:
  2. Чтобы шар оторвался, необходимо, чтобы сила тяжести была бы уравновешена силой Архимеда:
  3. Приравняем силу тяжести и силу Архимеда:
  4. Из уравнения Менделеева-Клапейрона получим массу воздуха в шаре:
  5. Теперь составим уравнение Менделеева-Клапейрона для наружного воздуха, чтобы определить давление:
  6. Вернемся к силе тяжести и силе Архимеда:
  7. Подставим давление:
  8. Упрощаем:
  9. Откуда :
  10. Подставляем числа:
  11. Ответ: K или С.

Задача 3. Теплоизолированный цилиндр, расположенный горизонтально, разделен подвижным теплопроводящим поршнем на две части. В одной части цилиндра находится гелий, а в другой – аргон.

В начальный момент времени температура гелия равна 300 К, а аргона – 900 К, объемы, занимаемые газами, одинаковы, а поршень находится в равновесии.

Во сколько раз изменится объем, занимаемый гелием, после установления теплового равновесия, если поршень перемещается без трения? Теплоемкостью цилиндра и поршня пренебречь.

  • Из уравнения Менделеева-Клапейрона
  • Так как давление одинаково, то
  • Общий объем сосуда равен , где – объемы обоих газов.
  • После установления теплового равновесия объемы , .
  • Давления будут тоже другими (и равными!):
  • Тогда
  • Но , а с учетом отношения объемов
  • Таким образом, объем гелия изменится в 1,5 раза.

Задача 4. Сосуд объемом 10 л содержит смесь водорода и гелия общей массой 2 г. При температуре  С давление в сосуде равно 200 кПа. Каково отношение массы водорода к массе гелия в смеси?

  1. Каждый газ создает свое парциальное давление, поэтому
  2. Из уравнения Менделеева-Клапейрона
  3. Тогда
  4. Определив массу водорода, найдем массу гелия как .
  5. Определяем отношение масс:
  6. Ответ: .

Задача 5. В камере, заполненной азотом, при температуре К находится открытый цилиндрический сосуд. Высота сосуда см. Сосуд плотно закрывают цилиндрической пробкой и охлаждают до температуры . В результате расстояние от дна сосуда до низа пробки становится равным см.

alt

Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!
Читайте также:  Учет затрат по строительству объектов - справочник студента

Оценим за полчаса!

Затем сосуд нагревают до первоначальной температуры . Расстояние от дна сосуда до низа пробки при этой температуре становится равным см. Чему равна температура ? Величина силы трения между пробкой и стенками постоянна. Массой пробки пренебречь.

Давление азота в камере во время эксперимента поддерживается постоянным.

  • Сначала состояние газа в сосуде описывается уравнением:
  • Когда сосуд охлаждают, его состояние изменится:
  • Затем сосуд снова нагрели:
  • Здесь , , , – атмосферное давление.

При охлаждении сосуда объем газа будет уменьшаться вследствие падения давления, и пробку будет затягивать в сосуд. При этом сила трения направлена против движения пробки, то есть вверх. Тогда

  1. Откуда
  2. Когда же сосуд вновь начнут нагревать, расширяющийся азот будет выталкивать пробку вверх, и сила трения будет направлена вниз, тогда:
  3. Подставим силу трения, полученную ранее:
  4. Из уравнений Менделеева-Клапейрона найдем
  5. Или
  6. Подставим объемы:
  7. Также
  8. Подставим объемы:
  9. Приравняем давление , полученное двумя способами:
  10. Подставим :
  11. Ответ: К.

Источник: https://easy-physic.ru/uravnenie-mendeleeva-klapejrona-i-zakon-daltona/

Закон Дальтона для смеси газов: примеры решения задач :

Газовые смеси, в которых компоненты не взаимодействуют друг с другом, могут быть описаны с помощью закона Дальтона. Он связывает парциальные давления компонентов и их мольные доли в одно равенство. Рассмотрим подробнее этот закон, а также покажем, как его можно использовать, на конкретных примерах.

Идеальные газы

Закон Дальтона - Справочник студента

Закон Дальтона в физике оказывается справедливым исключительно для идеальных газов. Под таковыми понимают газы, составляющие частицы которых (атомы, молекулы) не взаимодействуют между собой. Для идеального газа при неизменном числе молекул (атомов) в нем (n = const) справедливо равенство, связывающее три макроскопических параметра (давление P, объем V и температуру T):

P*V = n*R*T, R = 8,314 Дж/(К*моль) — постоянная величина.

Все реальные газы при давлениях в несколько атмосфер и температурах порядка комнатной и выше можно с хорошей точностью считать идеальными, то есть для них справедливо приведенное равенство.

Парциальное давление компонента

Чтобы понять суть закона Дальтона, необходимо разобраться с понятием «парциальное давление».

Поскольку молекулы разных газов не «чувствуют» друг друга, для каждого химического компонента i в газовой смеси будет справедливо равенство:

Pi*V = ni*R*T.

То есть можно считать каждый компонент независимым от других. Поскольку его молекулы занимают весь объем V и имеют температуру T, характерную для всей смеси, то отсюда и следует справедливость записанного выражения.

Давление Pi называется парциальным для i-го компонента. Иными словами, парциальное давление — это то давление, которое только i-й компонент создает на стенки сосуда. Парциальным оно называется потому, что является частью от общего давления, или его порцией.

Формулировка закона Дальтона

Закон Дальтона - Справочник студента

В первые годы XIX века, занимаясь изучением поведения различных газовых смесей, британский ученый Джон Дальтон установил следующий факт: если суммировать все парциальные давления компонентов газовой смеси, то получится общее давление, которое можно измерить барометром, манометром или другим предназначенным для этого прибором. Это и есть закон Дальтона. Запишем его в виде математического равенства:

Ptot = ∑i(Pi).

Понять, почему это равенство справедливо, можно, если вспомнить, что компоненты смеси создают давление независимо друг от друга.

Учитывая, что парциальное давление Pi прямо пропорционально количеству вещества ni компонента i, что справедливо всегда, когда T=const и V = const, тогда приходим к еще одному равенству:

Pi/Ptot = ni/n = xi.

Величина xi называется мольной долей. С атомными процентами ai компонента она связана простым соотношением:

ai = xi*100.

Выражение, которое позволяет определить мольную долю компонента через его парциальное давление и наоборот, также называется законом Дальтона.

Закон Дальтона - Справочник студента

Следует не забывать, что рассмотренный закон справедлив не только в случае идеальных газов, но и в случае отсутствия химических реакций в них. Последние приводят к изменениям компонентного и мольного состава, что нарушает закон для давления газовой смеси.

Примеры решения задач

В этом пункте рассмотрим примеры применения закона Дальтона для решения практических задач.

Задача 1. Необходимо определить парциальное давление трех основных компонентов в сухом воздухе.

Из литературных данных можно узнать, что поскольку воздух является сухим, то основными его компонентами будут азот (около 78 %), кислород (около 21 %) и благородный газ аргон (около 1 %). Учитывая, что общее давление воздуха на уровне моря равно 1 атмосфере, и переводя атомные проценты в мольные доли, получим значения парциальных давлений для каждого компонента:

  • Pi = Ptot*xi
  • PN2 = 1 *0,78 = 0,78 атм.
  • PO2 = 1*0,21 = 0,21 атм.
  • PAr = 1*0,01 = 0,01 атм.

Задача 2. Есть два баллона с чистыми газами. Первый баллон содержит азот с температурой 300 К, объемом в 10 литров и давлением в 2 атмосферы. Второй баллон содержит кислород с температурой 300 К, но имеющий объем 15 литров и давление 1,5 атмосферы. Оба баллона соединили друг с другом. Необходимо рассчитать парциальное давление каждого компонента в полученной смеси.

Закон Дальтона - Справочник студента

Решать эту задачу начнем с вычисления количества вещества для азота и кислорода. Используя уравнение для идеального газа, получим:

  1. PN2*VN2 = nN2*R*T =>
  2. nN2 = PN2*VN2/R*T = 2*101325*10-2/(8,314*300) = 0,812 моль;
  3. nO2 = PO2*VO2/R*T = 1,5*101325*1,5*10-2/(8,314*300) = 0,914 моль.

Когда два баллона соединят, произойдет перемешивание газов так, что каждый компонент займет весь объем двух баллонов. Общее давление, которое будет в системе, можно рассчитать, пользуясь также уравнением состояния идеального газа:

  • Vtot = VN2+VO2 = 2,5*10-2 м3;
  • n = nN2+nO2 = 0,812+0,914 = 1,726 моль.
  • Ptot = n*R*T/Vtot = 1,726*8,314*300/(2,5*10-2) = 172199,568 Па или 1,7 атм.

Теперь можно применить формулы закона Дальтона, чтобы рассчитать парциальные давления кислорода и азота:

PN2 = Ptot*nN2/n = 1,7*0,812/1,726 = 0,8 атм.;

PO2 = Ptot — PN2 = 1,7 — 0,8 = 0,9 атм.

Отношение полученных парциальных давлений газов равно отношению количеств вещества для них.

Источник: https://www.syl.ru/article/435466/zakon-daltona-dlya-smesi-gazov-primeryi-resheniya-zadach

Закон Дальтона

  • Главная
  • Справочник
  • Законы
  • Закон Дальтона

В природе и в технике мы очень часто имеем дело не только с одним чистым газом, но со смесью нескольких газов. Например воздух, это смесь азота, кислорода, аргона, углекислого газа и других газов. От чего зависит давление смеси газов?

В 1801 г. Джон Дальтон установил, что давление смеси нескольких газов равно сумме парциальных давлений всех газов, составляющих смесь.

Этот закон получил название закона парциальных давлений газов

Закон ДальтонаПарциальное давление каждого газа, входящего в состав смеси, это давление, которое создавалось бы той же массой данного газа, если он будет занимать весь объем смеси при той же температуре.

Закон Дальтона устанавливает, что давление смеси (идеальных) газов составляет сумму парциальных давлений компонент смеси (парциальное давление компоненты – это давление, которое компонента оказала бы, если бы она одна занимала все пространство, занятое смесью). Этот закон указывает, что на каждую компоненту не воздействует присутствие других компонент и свойства компоненты в смеси не меняются.

Читайте также:  Свойства функции синуса - справочник студента

Два закона Дальтона

Закон 1 Давление смеси газов равно сумме их парциальных давлений. Из этого следует, что парциальное давление компонента газовой смеси равно произведению давления смеси на молярную долю этого компонента.

Закон 2 Растворимость компонента газовой смеси в данной жидкости при постоянной температуре пропорциональна парциальному давлению этого компонента и не зависит от давления смеси и природы других компонентов.

Законы сформулированы Дж. Дальтоном соотв. в 1801 и 1803.

Уравнение закона Дальтона

  • Как уже отмечалось, отдельные компоненты смеси газов считаются независимыми. Поэтому каждая компонента создает давление:
  • [ p = p_i k T quad left(1
    ight), ]
  • а полное давление равно сумме давлений компонент:
  • [ p = p_{01} k T + p_{02} k T + cdots + p_{i} k T = p_{01} + p_{02} + cdots + p_{i} quad left(2
    ight),]

где ( p_i )- парциальное давление i газовой компоненты. Это уравнение — закон Дальтона.

При больших концентрациях, больших давлениях закон Дальтона не выполняется в точности. Так как проявляется взаимодействие между компонентами смеси. Компоненты перестают быть независимыми. Дальтон объяснил свой закон с помощью атомистической гипотезы.

  1. Пусть имеется i компонент в смеси газов, тогда уравнение Менделеева — Клайперона будет иметь вид:
  2. [ {(p}_1+p_2+dots +p_i)V=(frac{m_1}{{mu }_1}+frac{m_2}{{mu }_2}+dots +frac{m_i}{{mu }_i})RT quad left(3
    ight), ]
  3. где ( m_i )- массы компонент смеси газа, ( {mu }_i )- молярные массы компонент смеси газа.
  4. Если ввести ( leftlangle mu
    ight
    angle ) такую, что:
  5. [ frac{1}{leftlangle mu
    ight
    angle }=frac{1}{m}left[frac{m_1}{{mu }_1}+frac{m_2}{{mu }_2}+dots +frac{m_i}{{mu }_i}
    ight] quad left(4
    ight), ]
  6. то уравнение (3) запишем в виде:
  7. [ pV=frac{m}{leftlangle mu
    ight
    angle }RT quad left(5
    ight). ]
  8. Закон Дальтона можно записать в виде:
  9. [ p=sumlimits^N_{i=1}{p_i}=frac{RT}{V}sumlimits^N_{i=1}{{
    u }_i} quad left(6
    ight). ]
  10. Следствием закона Дальтона можно считать следующее выражение:
  11. [ p_i=x_ip quad left(7
    ight), ]
  12. где ( x_i-молярная концентрация i-го ) газа в смеси, при этом:
  13. [ x_i=frac{{
    u }_i}{sumlimits^N_{i=1}{н_i}} quad left(8
    ight), ]
  14. где ( {
    u }_i )- количество молей ( i-го ) газа в смеси.

ЗаконыУравнение Формулы Физика Химия Закон Термодинамика Контейнер объемом 10 литров содержит 1 моль азота и 3 моль водорода при температуре 298 K. Рассчитайте суммарное давление (в атм), если каждый компонент является идеальным газом. 1 моль N2, 1 моль H2, V = 10 л, P = ?

( p = p_{A} + p_{B} = (n_A + n_B)frac{RT}{V} )

( p = (1 + 3)frac{8.2cdot 10^{-2}cdot 298}{10} = 9.78 ext{атм} )

Определить плотность смеси идеальных газов, если один из компонентов смеси газ массой ( m_1 )и молярной массой ( {mu }_{1,} ) второй газ массой ( m_2 )и молярной массой ( {mu }_2 ). Температура смеси T, давление p.

За основу решения задачи примем закон Дальтона (Давление смеси газов есть сумма парциальных давлений компонент):

[ p=p_1+p_2left(2.1
ight). ]

парциальные давления компонент найдем из уравнения Менделеева-Клайперона:

[ p_1=frac{RT}{V}frac{m_1}{{mu }_1}, p_2=frac{RT}{V}frac{m_2}{{mu }_2} left(2.2
ight). ]

Подставим (2.2) в (2.1), получим:

[ p=frac{RT}{V}left(frac{m_1}{{mu }_1}+frac{m_2}{{mu }_2}
ight)left(2.3
ight). ]

Плотность по определению:

[
ho =frac{m}{V}=frac{m_1+m_2}{V}=frac{{(m}_1+m_2)p}{RTleft(frac{m_1}{{mu }_1}+frac{m_2}{{mu }_2}
ight)} ]

Плотность смеси вычисляется по формуле: (
ho =frac{{(m}_1+m_2)p}{RTleft(frac{m_1}{{mu }_1}+frac{m_2}{{mu }_2}
ight)} ).

Не можешь написать работу сам?

Доверь её нашим специалистам

от 100 р.стоимость заказа

Если материал понравился Вам и оказался для Вас полезным, поделитесь им со своими друзьями!

Источник: https://calcsbox.com/post/zakon-daltona.html

Закон Дальтона

Один из основных газовых законов: давление смеси химически не взаимодействующих идеальных газов равно сумме парциальных давлений этих газов. Открыт в 1801 году Дж. Дальтоном.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Следующая глава

ЗАКОН ОМА
Проводник — это просто пассивная составная часть электрической цепи. Такое мнение превалировало вплоть до сороковых годов девятнадцатого столетия. Так зачем зря тратить время на его исследование?Одним из первых ученых, занявшихся вопросом проводимости

Это закон
Сегодня самый известный автор, сюжеты которого построены на случаях из судебной практики, – Джон Гришэм. После окончания юридической школы Университета Миссисипи он в течение десяти лет имел адвокатскую практику, специализируясь на уголовных делах и судебных

Закон
ЗАКОН — в широком смысле слова все нормативные правовые акты, любые установленные государством общеобязательные правила. В собственном юридическом смысле 3. — нормативный акт, принятый в особом порядке высшим представительным органом законодательной власти либо

7.1. Среды обитания организмов. Факторы среды: абиотические, биотические. Антропогенный фактор. Закон оптимума. Закон минимума. Биологические ритмы. Фотопериодизм
Основные термины и понятия, проверяемые в экзаменационной работе: абиотические факторы, антропогенные

Закон
Закон — зафиксированный порядок тех или иных явлений окружающей действительности.Законы можно разделить на объективные (к счастью, не зависящие от воли человека) и субъективные — те, которые являются следствием сложившихся традиций человеческого общежития или

Закон Ленца
Согласно этому закону индукционный ток всегда имеет такое направление, что его собственный магнитный поток компенсирует изменения внешнего магнитного потока, вызвавшие этот ток.Закон Ленца – следствие закона сохранения энергии. Установлен в 1833 году Э. Х.

Закон Ома
Один из основных законов электрического тока: сила постоянного электрического тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению.Справедлив для металлических проводников и электролитов,

Закон Паскаля
Основной закон гидростатики: давление, производимое внешними силами на поверхность жидкости или газа, передается одинаково по всем

ЗАКОН — существенная, необходимая, устойчивая, повторяющаяся связь (отношение) между явлениями. Категория 3. выражает в своем содержании тот, не зависящий от нашего сознания, факт, что предметы и явления окружающего мира функционируют и развиваются в соответствии с

Закон «Икс» «Не возжелайте бывшего парня твоей подруги!»
Евангелие от Мартина
(Как гласит легенда, это Евангелие было утеряно во время переселения.)Запрет касается всех твоих бывших подруг и членов их семей до третьего поколения включительно.
Исключения:
• Если

Закон
Законы и правилаОдин человек плюс закон – уже большинство. (Калвин Кулидж)Никто еще не был повешен за нарушение духа законов. (Гроувер Кливленд)Нами правит не закон, а законники. («20,000 Quips & Quotes»)Законы принимаются для того, чтобы доставлять неприятности гражданину,

Источник: https://info.wikireading.ru/155785

ПОИСК

    ДАЛЬТОНА ЗАКОНЫ — 1) Давление смеси газов, химически не взаимодействующих между собой, равно сумме их парциальных давлений. Закон справедлив только для идеальных газов, может быть приближенно применим и для реальных газов при невысоких температурах.

2) При постоянной температуре растворимость каждого из компонентов газовой смеси в растворе прямо пропорциональна его парциальному давлению над жидкостью и не зависит от общего давления смеси и содержания других компонентов в данном объеме (т. е.

каждый газ растворяется так, как если бы он находился один в данном объеме). Второй Д. 3. является дополнением к закону Генри, согласно которому растворимость индивидуального газа прямо пропорциональна его давлению. Закон справедлив для идеальных газов, его можно при- [c.

82]     Установленный Дальтоном закон парциальных давлений гласит  [c.31]

    При расчетах необходимо учитывать поправку на давление водяных паров.

Давление насыщенного водяного пара при каждой температуре имеет свое определенное значение, характеризуется, как и каждый газ в смеси, своим парциальным давлением в соответствии с установленным Дальтоном законом парциальных д а в л е н и й  [c.27]

    Входящий в уравнение коэффициент сжимаемости Z m данной газовой смеси рассчитывают по-разному, смотря по тому, какое исходное положение кладется в основу его определения — закон Дальтона, закон А мага или правило аддитивности псевдоприве-денных свойств газовой смеси. [c.19]

    Растворимость в жидкостях газов и их смесей (при условии, что они близки по своему поведению к идеальным газам) с ростом Д. увеличивается (см. Генри закон, Дальтона законы). Влияние Д.

на р-римость тел зависит от того, как изменяется с Д. молярный объем в-ва и его парциальный молярный объем в р-ре. Если при нек-ром Д.

молярный объем в-ва становится меньше его парциального молярного объема, р-римость в-ва, в соответствии с Ле Ша- [c.620]

    Все рассмотренные газовые законы — закон Дальтона, закон простых объемных отношений Гей-Люссака и закон Авогадро, приближенные законы.

Они строго соблюдаются при очень малых давлениях, когда среднее расстояние между молекулами значительно больше их собственных размеров, и взаимодействие молекул друг с другом практически отсутствует.

При обычных невысоких давлениях они соблюдаются приближенно, а при высоких давлениях наблюдаются большие отклонения от этих законов. [c.31]

    Установленный Дальтоном закон парциальных давлений гласит давление смеси газов, химически не взаимодействующих друг с другом, равно сумме парциальных давлений газов, составляющих смесь. [c.24]

    Все рассмотренные газовые законы, — закон Дальтона, закон простых объемных отношений Гей-Люссака и закон Авогадро, — приближенные законы. Они [c.24]

    ПАРЦИАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ — дао-ление, оказываемое каждым компонентом газовой смеси в результате ударов молекул при их тепловом движении. Общее давление газовой смеси равно сумме парциальных давлений всех ее компонентов.

Для идеальных газов П. д. данного компонента газовой смеси равно давлению, которым обладал бы этот компонент, если бы он один при той же температуре занимал весь объем, занимаемый смесью (см. Дальтона закон). [c.

186]

    Дальтона закон (84) —одна из форм уравнения состояния смеси идеальных газов. Выражает мольную долю i-ro компонента как отношение его парциального давления к общему давлению. [c.310]

    Предсказания молекулярно-кинетической теории. Размеры молекул и их скорость. Закон парциальных давлений Дальтона. Закон эффузии Г рэхема. [c.113]

    Таким образом, для установления правильных атомных масс-элементов оказались недостаточными указанные исходные позиции Дальтона. Необходимо было атомистику Дальтона дополнить ясными представлениями о молекулах.

На этом пути важную роль сыграли газовые законы и особенно закон объемных отношений Гей-Люссака и закон АвогадроЭкспериментальные исследо вания по изучению химических реакций между газообразными веществами привели Гей-Люссака к открытию закона объемных отношений (1808) при неизменных температуре и давлении объемьс вступающих в реакцию газов относятся друг к другу, а также к объемам образующихся газообразных продуктов как небольшие целые числа. Так, при образовании хлористого водорода из простых веществ объемы реагирующих и получающихся газов относятся друг к другу как 1 1 2. А при синтезе воды из простых веществ это отношение равно 2 1 2. Эти пропорции небольших и целых чисел нельзя объяснить исходя из атомистики Дальтона. Закон объемных отношений нашел объяснение в гипотезах Авогадро (1811)  [c.14]

    Аналитическая химия как научная дисциплина сложилась, по-видимому, на рубеже XVIII и XIX столетий, явившись, по существу, важнейшей экспериментальной базой для установления основных законов химии — закона эквивалентов (1792—1802) Рихтера, закона кратных отношений (1802—1808) Дальтона, закона постоянства состава (1799—1806) Пруста, закона Авогадро (1811) и ряда других законов. Сам факт установления этих законов стал возможным только тогда, когда химики-экспериментаторы научились получать индивидуальные соединения определенной степени чистоты и довольно точно анализировать их содержание. [c.7]

    Дальтона законы. 1) Давпеиие смеси газов, химически не взаимодействующих друг с другом, равно сумме их парциальных давлений. Закон справедллв для идеальных газов, применим к неидеальным газам при невысоких давлениях.

2) При постоянной температуре растворимость каждого из компонентов газовой смеси в данной жидкости прямо пропорциональна его парциальному давлению над жидкостью и не зависит от общего давления смеси и содержания других компонентов (т. е. каждый газ растворяется так, как если бы он находился один).

Закон применим к газам, близким к идеальным, при условии, что их растворимость невелика. Д. з. открыты в 1801 и 1803 гг. Д. Дальтоном. [c.44]

Смотреть страницы где упоминается термин Дальтона закон: [c.15]    [c.145]    [c.623]    [c.572]    [c.587]    [c.587]    [c.697]    [c.86]    [c.146]    [c.198]    Краткий курс физической химии (1979) — [ c.32 ]

Физическая химия (1987) — [ c.65 ]

Руководство по лабораторной ректификации 1960 (1960) — [ c.76 , c.83 ]

Учебник общей химии (1981) — [ c.14 , c.166 ]

  • Расчеты основных процессов и аппаратов нефтепереработки (1979) — [ c.162 ]
  • Препаративная органическая химия (1959) — [ c.24 ]
  • Теория тепло- и массообмена (1961) — [ c.534 ]
  • Препаративная органическая химия (1959) — [ c.24 ]
  • Процессы и аппараты химической технологии Часть 1 (2002) — [ c.29 ]

Процессы и аппараты химической технологии Часть 2 (2002) — [ c.102 , c.214 ]

Фазовые равновесия в химической технологии (1989) — [ c.11 ]

Перегонка (1954) — [ c.17 , c.92 ]

Технология переработки нефти и газа (1966) — [ c.66 , c.67 ]

Физика и химия в переработке нефти (1955) — [ c.204 ]

Практикум по физической химии изд3 (1964) — [ c.174 ]

Химия справочное руководство (1975) — [ c.447 , c.449 , c.531 ]

  1. Краткий курс физической химии Изд5 (1978) — [ c.96 ]
  2. Азеотропия и полиазеотропия (1968) — [ c.9 ]
  3. Современная общая химия Том 3 (1975) — [ c.222 ]

Технология связанного азота Синтетический аммиак (1961) — [ c.17 , c.34 , c.478 ]

Курс газовой хроматографии (1967) — [ c.15 ]

Курс газовой хроматографии Издание 2 (1974) — [ c.23 ]

Основные процессы и аппараты Изд10 (2004) — [ c.435 , c.473 ]

  • Техно-химические расчёты Издание 2 (1950) — [ c.7 ]
  • Краткий справочник по химии (1965) — [ c.636 ]
  • Качественный анализ (1964) — [ c.25 ]
  • Современная общая химия (1975) — [ c.222 ]
  • Общие свойства и первичные методы переработки нефти и газа Издание 3 Часть 1 (1972) — [ c.233 ]
  • Общая и неорганическая химия (1994) — [ c.209 ]
  • Химия и технология полимерных плёнок 1965 (1965) — [ c.333 ]
  • Краткий справочник химика Издание 6 (1963) — [ c.536 ]
  • Процессы и аппараты химической технологии (1955) — [ c.415 ]
  • Курс физической химии Том 1 Издание 2 (1969) — [ c.189 ]
  • Курс физической химии Том 1 Издание 2 (копия) (1970) — [ c.189 ]
  • Курс химической термодинамики (1975) — [ c.22 ]

Химическая термодинамика Издание 2 (1953) — [ c.127 , c.137 , c.226 , c.235 , c.293 , c.296 , c.305 , c.307 , c.331 , c.417 ]

  1. Основы вакуумной техники Издание 4 (1958) — [ c.16 ]
  2. Общая технология синтетических каучуков (1952) — [ c.130 ]
  3. Общая технология синтетических каучуков Издание 2 (1954) — [ c.98 ]
  4. Основы вакуумной техники Издание 2 (1981) — [ c.16 ]
  5. Процессы и аппараты химической технологии Издание 3 (1966) — [ c.564 ]
  6. Процессы и аппараты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности Издание 2 (1982) — [ c.65 ]
  7. Химия и технология нефти и газа Издание 3 (1985) — [ c.131 ]
  8. Препаративная органическая химия Издание 2 (1964) — [ c.24 ]
  9. Методы органической химии Том 2 Издание 2 (1967) — [ c.795 ]
  10. Методы органической химии Том 2 Методы анализа Издание 4 (1963) — [ c.795 ]
  11. Разделение воздуха методом глубокого охлаждения Том 1 (1964) — [ c.88 ]
Читайте также:  Определение функции распределения - справочник студента

Основные процессы и аппараты химической технологии Издание 8 (1971) — [ c.458 , c.498 ]

  • Общая химическая технология топлива (1941) — [ c.522 ]
  • Краткий справочник химика Издание 4 (1955) — [ c.479 ]
  • Краткий справочник химика Издание 7 (1964) — [ c.536 ]
  • Современные методы эксперимента в органической химии (1960) — [ c.82 ]
  • Практикум по физической химии Изд 3 (1964) — [ c.174 ]

Термодинамика (0) — [ c.17 , c.111 ]

Процессы и аппараты химической технологии Часть 1 (1995) — [ c.29 ]

Процессы и аппараты химической технологии Часть 2 (1995) — [ c.102 , c.214 ]

  1. Процессы и аппараты химической технологии Издание 5 (0) — [ c.564 ]
  2. Основы теории горения (1959) — [ c.12 ]
  3. Справочник по физико-техническим основам криогенетики Издание 3 (1985) — [ c.19 ]
  4. Динамика многофазных сред Часть 1 (1987) — [ c.404 ]
  5. Основы вакуумной техники (1957) — [ c.15 ]
  6. Справочник по физико-техническим основам глубокого охлаждения (1963) — [ c.20 ]

Справочник инженера-химика Том 1 (1937) — [ c.24 , c.449 , c.639 , c.696 ]

Расчеты основных процессов и аппаратов нефтепереработки Изд.3 (1979) — [ c.162 ]

  • Аргон-этилен смесь отклонения от закона Дальтона
  • Газовые смеси. Закон парциальных Давлений (закон Дальтона)
  • Гиббса Дальтона закон
  • Графический расчет статическое на тарелках, расчет Дальтона закон
  • Дальтон
  • Дальтон атомная теория закон
  • Дальтон, закон кратных отношени
  • Дальтона закон аддитивности давлений
  • Дальтона закон испарения
  • Дальтона закон кратных отношений
  • Дальтона закон парциального давления
  • Дальтона строения атомов и периодический закон Менделеева
  • Закон Генри-Дальтона
  • Закон Дальтона. Газовые смеси
  • Закон кратных отношений и атомная теория Дальтона
  • Закон растворимости газов Генри Дальтона
  • Идеальные газовые смеси. Закон Дальтона
  • О применимости законов Пру и Дальтона в современной неорганической и общей химии
  • Озон и перекись водорода. Закон Дальтона
  • Противоречие между химической атомистикой Дальтона и законом объемных отношений Гей-Люссака
  • Рауля и Дальтона закон

Теория однородного газа. Теория газовой смеси Открытие закона независимости давлений. Логический путь Дальтона. Разграничение понятий смеси и соединения. Механизм диффузии газов Подготовка химической атомистики

Типичные задачи на закон Дальтона

Эйгенсон, С. Я. Ефимова и Ф. С. Ш т е й н — Проверка применимости закона Рауля-Дальтона к нефтяным смесям

© 2019 chem21.info Реклама на сайте

Источник: https://www.chem21.info/info/12252/

Закон Дальтона — это… Что такое Закон Дальтона?

  • закон Дальтона — (парциального давления для смеси идеальных газов) [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN Dalton law …   Справочник технического переводчика
  • закон Дальтона — Daltono dėsnis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Dalton’s law vok. Daltonsches Gesetz, n rus. закон Дальтона, m pranc. loi de Dalton, f …   Fizikos terminų žodynas
  • закон Дальтона — Daltono dėsnis statusas T sritis Energetika apibrėžtis Dujų tirpumo dėsnis: esant pastoviai temperatūrai, dujų mišinio kiekvieno komponento tirpumas tam tikrame skystyje proporcingas jų daliniam slėgiui virš skysčio paviršiaus. atitikmenys: angl …   Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas
  • закон Дальтона — Daltono dėsnis statusas T sritis Energetika apibrėžtis Keleto chemiškai nesąveikaujančių dujų mišinio slėgis lygus šių dujų dalinių slėgių sumai. atitikmenys: angl. Dalton’s law vok. Dalton Gesetz, n rus. закон Дальтона, m pranc. loi de Dalton, f …   Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas
  • Закон Дальтона — ► Dalton’s law В смеси газов, химически не реагирующих между собой, каждый компонент ведет себя независимо от других, то есть он сохраняет все свои физические свойства независимо от того, сколько других газов находится в смеси с ним. Важнейшие… …   Нефтегазовая микроэнциклопедия
  • Закон Дальтона — – давление смеси газов состоит из суммы частных, парциальных давлений газов, составляющих данную смесь, напр., воздуха общее давление составляет 740 мм рт. ст. = 577,8 мм рт. ст. давление азота + 155,1 мм рт. ст. кислорода + 0,2 мм рт. ст.… …   Словарь терминов по физиологии сельскохозяйственных животных
  • закон дальтона-рауля — Dalton Raoult’s law *Daltonsches und Raoultsches Gesetz – парціальний тиск і го компонента в паровій фазі дорівнює парціальному тиску цього ж компонента в рідинній фазі …   Гірничий енциклопедичний словник
  • закон гука для рiдини при всесторонньому стисненнi — закон Гука для жидкости при всестороннем сжатии Hooke’s law for liquid in all round compression Hookesches Gesetz für die Flüssigkeit bei allseitiger Kompressibilität – змiна об’єму рiдини V при всесторонньому стисненнi прямо пропорцiйна змiнi… …   Гірничий енциклопедичний словник
  • Закон Генри — Дальтона — относится к растворимости газов в жидкости в зависимости от упругости этого газа, производящего давление на жидкость. Joseph Henry …   Википедия
  • ДАЛЬТОНА ЗАКОНЫ — (правильнее Дол тона, Dalton). 1. Закон кратных отношений, открытый Д., состоит в том, что элементы входят в хим. соединения в отношениях, всегда являющихся кратными нек рым простым числам. Так, если имеют воду, то на одну весовую часть водорода… …   Большая медицинская энциклопедия

Источник: https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/923557

Закон Дальтона для смеси газов

На практике чаще встречаются не чистые газы, а их смеси. Компоненты смеси занимают один и тот же объем и имеют одинаковую температуру. Концентрация смеси равна сумме концентраций компонентов смеси, т. е.

Тогда по формуле (4.5) давление смеси равно:

Введем обозначения:

  • где — парциальные давления.
  • Парциальным давлением называется давление, которое производит на стенки сосуда данная компонента смеси.
  • Тогда давление смеси равно:

Формула (1.15) представляет собой закон Дальтона. Давление смеси газов равно сумме парциальных давлений.

Основные понятия классической и квантовой статистики

Классическая статистика описывает макросистемы, состоящие из микрочастиц, движение которых в рассматриваемых условиях можно описывать законами классической механики (механики Ньютона). Примером такой системы, подчиняющейся законам классической статистики является идеальный газ.

В общем случае для описания движения микрочастиц, необходимо применять законы квантовой механики. Статистическая физика, описывающая макросистемы, состоящие из микрочастиц, движение которых описывается законами квантовой механики, называется квантовой статистикой.

Одним из основных понятий статистики (как классической, так и квантовой) является вероятность. Пусть какая-либо физическая система может находиться в различных физических состояниях.

Предположим, что эти состояния дискретны, т.е. характеризующие их физические величины изменяются скачками и каждое состояние характеризуется определенным значением хi некоторой физической величины х.

В некоторых состояниях система будет проводить большее время, в некоторых – меньшее. Будем измерять величину х некоторое число раз N. Обозначим Ni – число измерений, каждое из которых дает значение измеряемой величины х, равное хi. Вероятность wi того, что величина х имеет значение хi, называется предел отношения числа Ni к полному числу измерений N при стремлении N к бесконечности, т.е.:

Дискретное значение физических величин — характерная особенность всех микрочастиц (атомов, молекул). Например, энергия вращательного и колебательного движения молекулы может меняться только дискретно, скачками. Про такую величину говорят, что она квантуется.

Вместе с тем, можно с большой точностью считать, что энергия поступательного движения молекул не квантуется, т.е.

изменяется непрерывно, значит, непрерывно меняется и скорость молекул газа, а также и координата молекул в пространстве.

Для непрерывной случайной величины, например, скорости молекулы v, вероятность dwv того, что скорость молекулы v принимает значения в интервале от v до v + dv вычисляется так:

здесь N — полное число измерений скорости, dNv — число измерений, в которых скорость молекулы попали в интервал от v до v + dv.

Очевидно, что:

Это следует из определения вероятности (1.17):

Аналогично и для непрерывной случайной величины. Из (1.18) следует, что:

Барометрическая формула

Барометрическая формула дает зависимость давления р идеального газа, находящегося в однородном поле тяжести при постоянной температуре Т, от высоты z:

где po — давление при z = 0, mo — масса молекулы, k — постоянная Больцмана.

Распределение Больцмана

Распределение Больцмана позволяет для молекулы, находящейся во внешнем потенциальном поле с энергией εn(x, y, z), найти вероятность dwr того, что эта молекула имеет координаты x, y, z в интервалах dx, dy, dz, соответственно:

здесь В — постоянный множитель, определяемый из условия нормировки:

Распределение Максвелла

Молекулы идеального газа, находящегося в термодинамическом равновесии, вполне определенным образом распределены не только по координатам, но и по проекциям своих скоростей. Как найти такое распределение? Во-первых, следует правильно поставить задачу.

Например, постановка задачи в виде: определить количество молекул, имеющих ту или иную заданную скорость, не имеет смысла, потому что это количество математически точно равно нулю! В самом деле, количество молекул, входящих в систему, является хотя и большим, но конечным (равно N). В то же время количество различных значений скорости бесконечно.

Поэтому число молекул, приходящихся на долю каждого значения скорости, равно нулю (N/∞ → 0).

Правильная постановка задачи: сколько молекул, или какая часть молекул n = ΔN/N будет иметь скорость V, лежащую в интервале скоростей V + ΔV? Именно так и формулируются статистические задачи.

Например, какая часть людей в стране (области, районе) имеют возраст в интервале от 20 до 21 года.

Или, например, чтобы прогнозировать, сколько школьных форм определенного размера следует пошить, чтобы обеспечить всех школьников данной местности, следует определить, сколько школьников имеют рост от 149 до 151 см.

Статистическую задачу, какая часть молекул n = ΔN/N будет иметь скорость V, лежащую в интервале скоростей V + ΔV, поставил и решил для идеального газа Д.К. Максвелл.

Максвеллом было получено следующее соотношение:

здесь — вероятность обнаружения молекулы в бесконечно малом прямоугольном параллелепипеде в пространстве скоростей, изображенном на рис. 1.3.

Рис. 1.3

Другими словами, это вероятность того, что молекула имеет проекцию скорости на ось х в интервале от vх до vх + dvх и в подобных же интервалах для значений vy и vz.

Из (1.23) видно, что вероятность не зависит от направления вектора , а зависит только от его модуля. Поэтому в формуле (1.23) в качестве элементарного объема в пространстве скоростей вместо прямоугольного параллелепипеда можно взять бесконечно тонкий сферический слой (см. рис. 1.4), радиус которого v, а толщина dv. В этом элементарном объеме все модули скоростей с отклонением, не превышающем dv, равны v. Перейдем, таким образом, от dvх, dvy ,dvz к 4πv2dv, где 4πv2 — площадь сферы в пространстве скоростей, изображенной на рис. 1.4.

Рис. 1.4.

После чего формула (1.23) принимает вид:

Формулу (1.24) обычно записывают в виде:

Полученную Д.К. Максвеллом функцию F(v) принято называть функцией распределения вероятностей или функцией распределения Максвелла.

Из (1.25) следует, что:

поэтому F(v) называют еще и плотностью вероятности.

График функции распределения Максвелла приведен на рис. 1.5.

Рис. 1.5.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник: https://studopedia.ru/7_42234_zakon-daltona-dlya-smesi-gazov.html

Опытные газовые законы. Закон Менделеева-Клапейрона

В основе молекулярной физике лежит ряд эмпирических (опытных) законов. Данные законы основаны на многолетних наблюдениях и особого вывода для них нет. До введения самих законов, познакомимся с понятием состояния идеального газа. Так, под состоянием идеального газа понимается совокупность термодинамических параметров, характеризующих газ в данный момент:

  • — давление газа,
  • — объём газа,
  • — температура газа,
  • — масса газа.

Если данные параметры изменяются, мы будем говорить об изменении состоянии идеального газа.

Закон Бойля -Мариотта гласит, что при условии постоянства массы (химического количества) и температуры газа, произведение давления газа на его объём постоянно:

  • где
    • — давление газа,
    • — объём газа.

Альтернативная форма записи:

  • где
    • ,  — давление газа в первом и втором состоянии соответственно,
    • ,  — объём газа в первом и втором состоянии соответственно.
  • Таким образом, при наших условиях, уравнение (2) связывает два любых состояния идеального газа.
  • Закон Гей — Люссака гласит, что при условии постоянства массы (химического количества) и давления газа, отношение объёма газа к его температуре постоянно:
  • (3)
  • где
    • — объём газа,
    • — температура газа.

Альтернативная форма записи:

(4)

  • где
    • ,  — объём газа в первом и втором состоянии соответственно,
    • ,  — температура газа в первом и втором состоянии соответственно.
  1. Таким образом, при наших условиях, уравнение (4) связывает два любых состояния идеального газа.
  2. Закон Шарля гласит, что при условии постоянства массы (химического количества) и объёма газа, отношение давления газа к его температуре постоянно:
  3. (5)
  • где
    • — давление газа,
    • — температура газа.

Альтернативная форма записи:

(6)

  • где
    • ,  — давление газа в первом и втором состоянии соответственно,
    • ,  — температура газа в первом и втором состоянии соответственно.

Таким образом, при наших условиях, уравнение (6) связывает два любых состояния идеального газа.

Закон Дальтона несколько выбивается из логики предыдущих опытных законов, т.к. он описывает не отдельный газ, а составной (так называемую смесь газов). Итак, для смеси газов: суммарное давление смеси газов равно сумме парциальных давлений каждого из его компонентов:

(7)

  • где
    • — давление смеси газов,
    • — парциальные (одиночные) давления каждого из газов в отдельности.

На основании введённых опытных законов можно получить общее соотношение, совмещающее все параметры, характеризующие газ (уравнение Менделеева-Клапейрона):

(8)

  • где
    • — давление газа,
    • — объём газа,
    • — химическое количество газа,
    • — температура газа,
    • м*кг*с*К*Моль — газовая постоянная.

Соотношение (8), оно же уравнение Менделеева-Клапейрона, одно из самых важных во всём курсе термодинамики и молекулярной физики. Исходя из этого соотношения, можно получить все газовые законы (1), (3), (5).

  • Вывод: для большинства задач молекулярной физики газ переводят из одного состояния во второе (может и дальше), каждое из этих состояний можно описать соотношением (8), а потом, разрешив получившуюся систему уравнений, найти ответ.
  • Вывод: соотношения (1) — (6) несомненно убыстряют решение задачи, однако уравнение (8) срабатывает в любом случае (предлагаю использовать только его).
  • Вывод: единственным общим соотношением для смеси газов является соотношение (7).

Источник: https://www.abitur.by/fizika/teoreticheskie-osnovy-fiziki/termodinamika-i-molekulyarnaya-fizika/opytnye-gazovye-zakony-zakon-mendeleeva-klapejrona/

Ссылка на основную публикацию