پاورپوینت گازها و نظریه جنبشی-مولکولی

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

گازها و نظریه جنبشی-مولکولی

خواص فیزیکی گازها کاملاً با خواص مایعات و جامدات تفاوت دارد. زیرا ذرات گازها بسیار از هم دور هستند.
فشار نیرویی است که بر روی یک سطح اعمال می­شود.
گازهای اتمسفر فشاری را بر روی سطح زمین اعمال می­کنند که با یک بارومتر اندازه گیری می­شود.
چهار متغیر گاز، حجم (V)، فشار (P)، دما (T) و مقدار گاز (n) مستقل هستند.
برای یک گاز ایده آل، حجم به­طور خطی با تغییر هریک از متغیرهای دیگر-هنگامیکه دو متغیر دیگر ثابت نگه داشته می­شوند- تغییر می­کند.
این رفتار توسط قانون گازها (بویل، چارلز، آووگادرو) توصیف می­شود، که همه این قوانین در قانون گازهای ایده آل ظاهر می­شود.

اسلاید 2 :

گازها و نظریه جنبشی-مولکولی
PV = nRT
اکثر گازهای ساده در فشارها و دماهای معمول رفتار ایده آل نشان می­دهند (مبحث 3-5).
با بازآرایی قانون گاز ایده آل می توان وزن مولی و دانسیته یک گاز و فشار جزئی هر گاز در یک مخلوط گازی اندازه­گیری کرد.

برای توصیف رفتار گازها، نظریه جنبشی گازها فرض می کند که یک گاز ایده آل شامل جرمهای نقطه ای هستند که بین برخوردهای الاستیک (انرژی از دست نمی دهند) در مسیرهای مستقیم حرکت می کنند.

یک نکته کلیدی نظریه این است که، در یک دمای مشخص، مولکول های یک گاز محدوده ای از سرعت ها را دارند.

اسلاید 3 :

گازها و نظریه جنبشی-مولکولی
گازها دارای یک انرژی جنبشی متوسط هستند. بنابراین، دما مقیاسی برای سنجش حرکت مولکولی می باشد. (مبحث 6-5).

نظریه همچنین پیش بینی می کند که مولکول گازهای سنگین­تر بطور متوسط آهسته­تر از مولکول های سبک تر حرکت می کنند.

به همین دلیل دو گاز، با سرعت­هایی که با جذر جرم های مولی آنها رابطه معکوس دارد از یک سوراخ ریز به سمت خلاء (Effuse) عبور می کنند، یا به دنبال یکدیگر از سوراخی می گذرند یا نفوذ می کنند (Diffuse) (قانون گراهام، مبحث 6-5).

اسلاید 4 :

گازها و نظریه جنبشی-مولکولی
تحت شرایط خاص فشار و دما، تمام مواد می توانند به صورت یک جامد، یک مایع یا یک گاز باشند.

یک جامد بدون توجه به شکل ظرف، دارای شکل مشخص می باشد. این بدان علت است که ذرات آن به شدت در سر جای خود نگه داشته شده اند.
. یک مایع شکل ظرف را به خود می گیرد اما حجم و سطح مشخص دارد. زیرا ذرات آن به هم نزدیک هستند اما آزادند که روی هم بلغزند.
و یک گاز ظرف خود را پر می کند، زیرا ذرات آن از هم دورند و در هر مسیر حرکت می­کنند.

اسلاید 5 :

گازها و نظریه جنبشی-مولکولی
چندین جنبه دیگر که رفتار گازها را از جامدها و مایعات قابل تشخیص می سازند عبارتند از:
حجم گاز شدیدا با فشار تغییر می کند.
حجم گاز شدیدا با دما تغییر می­کند.
گازها ویسکوزیته نسبتا پایینی دارند.
اکثر گازها دانسیته نسبتا پایین در شرایط نرمال دارند (g/L) درصورتی که دانسیته مایعات و جامدات برحسب (g/mL) (یعنی 1000 بار متراکم تر) است. برای مثال در ℃ 20 و فشار یک اتمسفر، دانسیته O2 (g) برابر g/L 3/1 است. در صورتی که دانسیته آب مایع g/L5/1 و دانسیته NaCl برابر g/L2/2 می باشد.

اسلاید 6 :

گازها و نظریه جنبشی-مولکولی
وقتی یک گاز سرد می شود دانسیته اش افزایش می یابد، زیرا حجم آن کاهش می یابد. در ℃5 دانسیته O2 (g) بهg/L4/1افزایش می یابد.
گازها در هم حل می شوند. مثلا هوا مخلوطی از تقریبا 20 گاز مختلف می باشد.
اما دو مایع ممکن است با یکدیگر هم فاز شوند و یا نشوند. آب و اتانول در هم حل می شوند اما آب و سوخت در هم حل نمی شوند.

دو جامد معمولا با یکدیگر محلول تشکیل نمی دهند مگر آنکه به صورت مایع های مذاب با یکدیگر مخلوط شوند و سپس اجازه داده شود که جامد شوند.

اسلاید 7 :

گازها و نظریه جنبشی-مولکولی
هر یک از خواص مشاهده شده زیر راهنمایی جهت شناخت خواص مولکول­های گازها می­باشند. برای مثال:

N2 (g) at 20 ℃ d= 1.25 g/L
N2 (l) at -196 ℃ d= 0.808 g/mL
N2 (g) at -210 ℃ d= 1.03 g/mL

اسلاید 8 :

گازها و نظریه جنبشی-مولکولی

اسلاید 9 :

فشار گاز و اندازه گیری آن
Pressure=Force / Area
نیروی جاذبه زمین گازهای اتمسفر را به طرف سطح خود می کشد، بدین ترتیب آن ها روی تمام موجودات و مواد روی زمین فشار اعمال می کنند.

نیرو یا وزن این گازها فشاری حدود 14.7 psi روی سطح ایجاد می کنند.
فشار روی بدن با فشار داخل بدن باید برابر باشد به طوری که فشاری بر روی سطح بدن احساس نمی شود.

اسلاید 10 :

فشار گاز و اندازه گیری آن

اسلاید 11 :

اندازه گیری فشار

اسلاید 12 :

ارتفاع ستون بارومتر

اسلاید 13 :

واحدهای فشار
فشار، ناشی از اعمال فشار بر سطح می باشد. واحد SI نیرو نیوتن (N) است.

واحد SI فشار پاسکال است (Pa) که برابر با نیروئی است که یک نیوتن بر سطح 1 m2 وارد می آورد.

واحد بسیار بزرگتر، فشار استاندارد (آتمسفر) می باشد.
فشار آتمسفریک در سطح دریا و 0 ºC اندازه گیری می شود:

اسلاید 14 :

واحدهای فشار

اسلاید 15 :

تمرین

اسلاید 16 :

تمرینها