000627

58 Основные газовые законы Fundamental gas laws 11.1. Воздух и газовые законы. Человек еже- минутно имеет дело с самым важным для него газом под названием воздух. Он представляет собой естественную смесь газов: кислорода и азота, а также других газов в очень малом коли- честве. К законам, связывающим параметры его состояния (температуру, давление, объем и со- став) относятся законы: Бойля – Мариотта, Шар- ля, Гей-Люссака, Дальтона и Авогадро. 11.1. Air and gas laws. Every minute man deals with the most important gas is known under name air. It is a natural mixture of gases: oxygen and ni- trogen, as well as other gases in very small quan- tities. A family of gas laws linking the parameters of mixture state (temperature, pressure, volume and composition) includes five fundamental ones: Boyle's law, Charles’ law, Dalton's law, Gay-Lussac's law, and Avogadro's law. 11.2. Закон Бойля – Мариотта. Для данной массы газа произведение его объёма V на давле- ние P остаётся величиной постоянной: PV = const , если постоянна его температура T. Таким обра- зом, закон Бойля – Мариотта описывает один из изотермических процессов. Закон приблизитель- но верен для реальных газов, и точно выполняют- ся только при очень низком давлении. 11.2. Boyle – Marriott’s law. If a given mass of gas is compressed at constant temperature, the prod- uct of its volume V at pressure P remains constant. Mathematically, Boyle’s law can be stated as: PV = const , Thus, Boyle–Marriott ’s law describes one of the isothermal processes. The law is found to be only approximately true for real gases, being exactly ful- filled only at very low pressure. p 0 V T 1 T 2 T 3 T растет p 0 V T 1 T 2 T 3 growing T Изотермы идеального газа. Isotherms of an  ideal gas law. 11.3. Закон Шарля. Все газы имеют одинако- вое тепловое расширение при постоянном дав- лении в диапазоне 0 ° C до 100 ° C . При изохор- ном процессе (V = const ) давление Р данной мас- сы газа прямо пропорционально его температу- ре t, выраженной в градусах Цельсия: Р = Р 0 (1 + α р t ), где Р 0 – давления газа при температуре 0 ° C , α р – температурный коэффициент равный α р = 1/273 град -1 . Закон применим для гораздо более широ- кого диапазона температур, но не точен при очень низких давлениях. 11.3. Charles’s law. All gases have the same mean thermal expansion at constant pressure over the range 0°C to 100°C. For an isochoric processes (V = const), pressure of the given mass gas Р is di- rectly proportional to the temperature t , expressed in degrees of Celsius temperature: Р = Р 0 (1 + α р t ), where Р 0 is the pressure of the gas at the temperature 0°C, α р is the temperature coefficient α р = 1/273 °C -1 . The law in fact applies approximately over a much wider range of temperatures but is not exact except at very low pressures. 11.4. Закон Гей-Люссака. При изобарном процессе (Р = const .) объем газа V пропорцио- нален его температуре t выраженной в градусах Цельсия: V = V 0 (1 + α v t ), где V 0 – объём газа при температуре 0 ° C , α v – ко- эффициент температурного расширения, рав- ный α v = 1/273 ° C –1 . Для сравнения одного и того же вещество при двух различных состояниях, закон может быть записан как: P 1 T 2 = P 2 T 1 . 11.4 Gay-Lussac’s law. For an isobaric processes (P = const.), volume V of gas is directly proportional to the temperature, measured on Celsius tempera- ture scale: V = V 0 (1 + α v t ) , where V 0 is the volume of gas at temperature 0 °C, α v is the coefficient of thermal expansion of gases that equals α v = 1/273 °C -1 .For comparing the same substance under two different sets of conditions, the law can be written as: P 1 T 2 = P 2 T 1.