«Розв’язання задач за основними газовими законами та рівнянням Менделєєва-Клайперона»


Скачати 289.25 Kb.
Назва«Розв’язання задач за основними газовими законами та рівнянням Менделєєва-Клайперона»
Сторінка1/7
Дата20.03.2013
Розмір289.25 Kb.
ТипЗакон
bibl.com.ua > Фізика > Закон
  1   2   3   4   5   6   7


МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

ОДЕСЬКИЙ ТЕХНІЧНИЙ КОЛЕДЖ

ОДЕСЬКОЇ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ

Методичні вказівки

для виконання практичних робіт

з предмету: “Фізколоїдна хімія”

для студентів технологічного відділення

за спеціальністю: 5.05170104 "Виробництво хліба,

кондитерських, макаронних

виробів та харчоконцентратів"

Одеса - 2011
Виконавець: Девятьярова Л.І., викладач коледжу, голова облметодоб’єднання викладачів хімії
Рецензент: доктор технічних наук, старший науковий співробітник

Коваленко Олена Олександрівна, зав кафедрою «Технологія питної води» ОНАХТ

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

ОДЕСЬКИЙ ТЕХНІЧНИЙ КОЛЕДЖ

ОДЕСЬКОЇ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ

ЗАТВЕРДЖУЮ

Заст. директора з НР

___________В.І.Уманська

“____“___________2011 р.

Методичні вказівки

для виконання практичних робіт

з предмету: “Фізколоїдна хімія”

для студентів технологічного відділення
за спеціальністю: 5.05170104 "Виробництво хліба,

кондитерських, макаронних

виробів та харчоконцентратів"

Автор: Девятьярова Л.І.

РОЗГЛЯНУТО ТА СХВАЛЕНО

Предметною комісією хімічних дисциплін

Протокол №_________________________

Від “___“_____________________2011 р.

Голова комісії _____________ Швець Л.І.

Одеса - 2011

ЗМІСТ

1. Практична робота № 1. Тема: «Розв’язання задач за основними газовими законами та рівнянням Менделєєва-Клайперона». ……………………………………. 5

2. Практична робота № 2. Тема: «Розрахунки теплових ефектів хімічних реакцій. Теплота утворення та теплота розкладання»…………………………………………… 8

3. Практична робота № 3. Тема: «Рішення задач за законами Рауля та Вант-Гоффа»……………………………………………………………………………………. 11

4. Практична робота № 4. Тема: «Визначення напряму зміщення хімічної рівноваги»……………………………………………………………………………….. 13

5. Практична робота № 5. Тема: «Закони Фарадея. Електродні потенціали та Е.Р.С. гальванічних елементів»……………………………………………………………….. 15

6. Практична робота № 6. Тема: «Будова ізотерми адсорбції оцтової кислоти від концентрації»…………………………………………………………………………… 17

7. Практична робота № 7. Тема: « Порівняльна характеристика колоїдних систем з істинними розчинами»……………………………………………………………… . 18

8. Практична робота № 8. Тема: «Отримання та очищення дисперсних систем, їх властивості»……………………………………………………………………………… 19

9. Практична робота № 9. Тема: « Складання формул та схем будови міцел

гідрозолю та золю»……………………………………………………………………… 20

10. Практична робота № 10. Тема: « Порівняльна характеристика грубодисперсних систем та ВМС»………………………………………………………………………….. 22

Література ………………………………………………………………………………. 23

Практична робота № 1
Тема: Розв’язання задач за основними газовими законами та рівнянням Менделєєва-Клайперона, Ван-дер-Ваальса.

Мета: Навчитися розв’язувати задачі за основними газовими законами та рівнянням Менделєєва-Клайперона, Ван-дер-Ваальса.


Методичні вказівки.

Стан газу можна охарактеризувати трьома параметрами: температурою, тиком та об’ємом.

Рівняння стану ідеального газу”

Об’єднаний газовий закон

Залежність між об’ємами, тисками та температурами для однієї й тієї ж маси газу виражається рівнянням:

р1v1 /T1 = р2v2 /T2 = р3v3 /T3 = ….
де, v1 – об’єм газу при температурі Т1 і тиску р1, м3

v2 – об’єм газу при температурі Т2 і тиску р2, м3
При розрахунках газів та газових сумішей використовують рівняння стану Клайперона-Менделєєва:
pV = RT
де, V – об’єм одного молю ідеального газу, м3

R - молярна газова постійна.

Для n молей ідеального газу рівняння стану пишеться так:

p=nRT

n = m/M

p=mRT/M
Гази, які знаходяться в умовах, для яких не використовуються закони ідеальних газів та рівняння газового стану, називають реальними чи неідеальними. Параметри стану p, V, T таких газів для 1 молю зв’язані між собою рівнянням Ван-дер-Ваальса:

(p + a / V2) (V – b) = RT

де, р – тиск, Па;

V – об’єм 1 молю газу, м3

а – постійна, яка враховує сили взаємодії між молекулами газу, Джм3 /кмоль;

b - постійна, яка враховує власний об’єм молекул, Джм3 /кмоль.

Постійні а і b залежать від природи газу.

Ідеальні газові суміші. Закон Дальтона”

Ідеальними газовими сумішами називають суміші газів, які підкоряються законам ідеальних газів. При відсутності хімічних реакцій загальний тиск ідеальної газової суміші Рзаг дорівнює сумі парціальних тисків усіх газів, які входять в неї р1, р2, р3, …, рn (закон Дальтона). Парціальний тиск сумуші газів дорівнює тому тиску газу, котрим він володів би, якщо займав би об’єм суміші при постійній температурі:

Рзаг = р1 + р2 + р3 + …+ рn

Об’єм окремого газу, який входить до суміші, приведений до тиску суміші, називають приведеним об’ємом. Для знаходження приведеного об’єму газу при тиску газової суміші Рзаг та температурі Т необхідно користуватися законом Бойля-Маріотта:

рVзаг = Рзаг

де,  - приведений об’єм окремих газів, які складають суміш;

р - парціальні тиски окремих газів.

=

Відношення приведених об’ємів окремих газів до загального об’єму суміші називається об’ємною долею r:

r =  / Vзаг

Кількість кмолей можна визначити відношенням маси m (кг) до молекулярної маси газу в суміші:

n = m/ M

Якщо відомі маси газів та температура суміші, то для окремого газу використовують рівняння стану ідеального газу:

р =

Рівняння стану ідеального газу для суміші газів:

РзагVзаг = nRT

чи

РзагVзаг = (mсм / Мср) RT

де, mсм – маса суміші газів, кг

n – сума газів, які складають суміш, кмоль;

Мср – середня молекулярна маса газової суміші, яку визначають за формулою правила зміщення, враховуючи молекулярні маси газів, які складають суміш, та їх об’ємні долі.
Мср = M1r1 + M2r2 + M3r3 + …+Mкrк
де, Мк – молекулярна маса даного газу;

Мср – середня молекулярна маса суміші газів.
Приклад № 1: Розрахувати тиск, який діє на 1 кмоль диоксиду вуглецю при

50 оС, об’єм якого 1 м3, по рівнянню Ван-дер-Ваальса та Менделєєва-Клайперона. Порівняти отримані результати.

Рішення

Із рівняння (p + ) (V – b) = RT маємо:

р = () – (); Т = 273 + 50 = 323 К

Константи а і b для СО2 знаходять по таблиці.

р = () – () = 2804999,6 Па  2805 кПа.

Із рівняння рV = RT маємо:

р = RT / V = (8,314  103  323) / 1 = 2685000 Па = 2685 кПа
Різниця в результатах складає 4,27 %. При такому великому тиску диоксид вуглецю відхилюється від ідеального стану і більш точні результати отримання при використанні рівняння Ван-дер-Ваальса.
Приклад № 2: Газова суміш складається з 3 м3 диоксиду вуглецю, який беруть під тиском 95940 Па, 4 м3 кисню під тиском 106600 Па, 6 м3 нітрогену під тиском 93280 Па. Об’єм суміші 10 м3. Визначити парціальний тиск газів в суміші та загальний тиск суміші. Температура постійна.

Рішення

Дано: Парціальний тиск кожного із газів розраховуємо,

V(СО2) = 3 м3 використовуючи формулу закона Бойля-Маріотта:

Р(СО2) = 95940 Па р1 / р2 = 2 / 1

V(О2) = 4 м3 р(СО2) = = 28782 Па; р(О2) = = 42640 Па;

Р(О2) = 106600 Па р(N2) = = 55968 Па

V(N2) = 6 м3 За законом Дальтона: Рзаг = 28782 + 42640 + 55968 = 127390 Па

Р(N2) = 93280 Па

V = 10 м3

Відповідь: Р = 127390 Па.

Р - ?

  1   2   3   4   5   6   7

Схожі:

Урок №60 Тема. Розв'язування задач
Мета: сформувати уявлення в учнів про схему розв'язання тексто­вих задач складанням квадратного рівняння; сформувати вміння за­стосовувати...
Розділ РОЗВ’ЯЗАННЯ СИСТЕМ ЛІНІЙНИХ АЛГЕБРАЇЧНИХ РІВНЯНЬ
У цьому розділі розглянемо основні чисельні методи розв’язання задач лінійної алгебри. Наведемо математичне описання, блок-схеми...
Урок №46 Тема. Розв'язування задач
Як і на попередньому уроці, для економії часу учні коментують розв'язання домашніх задач за готовими рисунками, виконаними на дошці...
УРОК №46 Тема. Задачі на побудову Мета: учні повинні засвоїти загальний...
Мета: учні повинні засвоїти загальний план розв'язання задач на побудову, навчитися виконувати дії з цим планом і вміти для побудови...
Урок №80 Тема. Розв'язування задач за допомогою систем лінійних рівнянь
Мета: відпрацювати навички застосування схеми розв'язання текстових задач на складання системи лінійних рівнянь із двома змінними...
УРОК 132. РОЗВ'ЯЗАННЯ ЗАДАЧ І ВПРАВ НА ВСІ ДІЇ З НАТУРАЛЬНИМИ ЧИСЛАМИ Мета
Мета. Узагальнити та систематизувати знання учнів з теми «Натуральні числа». По­вторити розв'язування основних типів задач
Урок №45 (геометрія, 7 кл) Тема. Задачі на побудову
Мета: засвоїти особливості розв’язування задач на побудову, зміст понять «елементарна побудова» та алгоритми розв’язання основних...
Тема: Розв’язування задач за допомогою рівнянь
Мета: Розширити знання учнів про практичне застосування рівнянь, зокрема до розв’язання задач. Вдосконалити навики встановлення залежностей...
ЩОДО РОЗВ
Тому важливо виокремити методичні особливості розв’язання різних типів задач щодо формування і використання активів первинних суб’єктів...
Урок №1 Тема уроку: Математичне моделювання
Мета уроку: сформувати знання учнів про математичне моделювання, про побудову математичних моделей до прикладних задач, про етапи...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Портал навчання


При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання © 2013
звернутися до адміністрації
bibl.com.ua
Головна сторінка