11

ΦΦΥΣΙΚΗ ΥΣΙΚΗ ΚΑΚΑΤΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΕΥΘΥΝΣΗΣ ΚΚΕΦΕΦΑΑΛΑΙΟ 1ΛΑΙΟ 1

22

33ΝΝόμος όμος Boyle Boyle

Η πίεση ορισμένης Η πίεση ορισμένης ποσότητας αερίου ποσότητας αερίου του οποίου η του οποίου η θερμοκρασία θερμοκρασία παραμένει σταθερή παραμένει σταθερή είναι αντίστροφα είναι αντίστροφα ανάλογη με τον όγκο ανάλογη με τον όγκο του.του.

PP11VV11 = P = P22 V V22

Robert Boyle Robert Boyle (1627-1691). (1627-1691).

44

2

12

1 V

V

P

P

T = σταθ. n = σταθ.

P1

V1

P2

V2

55

66

http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/aboyle.html

77

Η τΗ τρρόμπα ποδηόμπα ποδηλλάτου άτου είναι καλείναι καλόό παράδειγ παράδειγμμα α για τγια τηη εφαρμο εφαρμογγή του ή του νόμου τουνόμου του Boyle. Boyle.

88

p

V

p – V Diagramp – V Diagram

Ισόθερμες

T1 T2 T3 T3 >T2>T1

(courtesy F. Remer)

99

ΝΝόμος όμος CharlesCharles

Η πίεση ορισμένης Η πίεση ορισμένης ποσότητας αερίου του ποσότητας αερίου του οποίου ο όγκος οποίου ο όγκος διατηρείται σταθερός διατηρείται σταθερός είναι ανάλογη με την είναι ανάλογη με την απόλυτη θερμοκρασία απόλυτη θερμοκρασία του αερίου. του αερίου.

VV11 V V22

==

TT11 T T22

Jacques Charles (1746-Jacques Charles (1746-1823). 1823).

1010

Charles’s original balloonCharles’s original balloon

1111

1212

http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/aglussac.html

1313

1414

P

T (K)0 100 200 300

P – T DiagramP – T Diagram

ΙσόχωρεςΙσόχωρεςV1 V2

V3

V1 <V2 <V3

(courtesy F. Remer)

1515

ΝΝόμος όμος Gay-LussacGay-Lussac

Ο όγκος ορισμένης Ο όγκος ορισμένης ποσότητας αερίου, όταν η ποσότητας αερίου, όταν η πίεσή του διατηρείται πίεσή του διατηρείται σταθερή, είναι ανάλογος σταθερή, είναι ανάλογος με την απόλυτη με την απόλυτη θερμοκρασία του. θερμοκρασία του.

PP11 P P22

==

TT11 T T22

Joseph Louis Gay-Joseph Louis Gay-Lussac (1778-1850)Lussac (1778-1850)

1616

1717

1818ΚΑΤΑΣΤΑΤΙΚΗ ΕΞΙΣΩΣΗ ΚΑΤΑΣΤΑΤΙΚΗ ΕΞΙΣΩΣΗ ΤΩΝ ΙΔΑΝΙΚΩΝ ΑΕΡΙΩΝΤΩΝ ΙΔΑΝΙΚΩΝ ΑΕΡΙΩΝ

Μακροσκοπικά Μακροσκοπικά ιδανικό αέριο, ιδανικό αέριο, είναι αυτό που είναι αυτό που υπακούει στους υπακούει στους τρεις νόμους των τρεις νόμους των αερίων σε αερίων σε οποιεσδήποτε οποιεσδήποτε συνθήκες κι αν συνθήκες κι αν βρίσκεται.βρίσκεται.

P V = n R TP V = n R T

1919

PV = nRTPV = nRTP = P = ΠίεσηΠίεση

V = ΌV = Όγκοςγκος

T = ΘT = Θερμοκρασίαερμοκρασία

N = N = αριθμός αριθμός moles moles

Η Η R R ονομάζεται σταθερά των ιδανικών αερίων και η ονομάζεται σταθερά των ιδανικών αερίων και η τιμή της εξαρτάται από τις μονάδες των τιμή της εξαρτάται από τις μονάδες των pp, , VV, , TT..

KmolJR / 314,8

KmolJR / 314,8

2020• Τα μόρια του αερίου Τα μόρια του αερίου συμπεριφέρονται σαν συμπεριφέρονται σαν μικροσκοπικές, απόλυτα μικροσκοπικές, απόλυτα ελαστικές, σφαίρες. Έτσι ο ελαστικές, σφαίρες. Έτσι ο συνολικός όγκος των συνολικός όγκος των μορίων του αερίου μπορεί μορίων του αερίου μπορεί να θεωρηθεί αμελητέος σε να θεωρηθεί αμελητέος σε σχέση με τον όγκο του σχέση με τον όγκο του δοχείου στο οποίο δοχείου στο οποίο βρίσκεται.βρίσκεται.

• Στα μόρια δεν ασκούνται Στα μόρια δεν ασκούνται

δυνάμεις παρά μόνο τη δυνάμεις παρά μόνο τη στιγμή της κρούσης με στιγμή της κρούσης με άλλα μόρια ή με τα άλλα μόρια ή με τα τοιχώματα του δοχείου. τοιχώματα του δοχείου. Έτσι, η κίνησή τους, στο Έτσι, η κίνησή τους, στο μεσοδιάστημα μεταξύ δύο μεσοδιάστημα μεταξύ δύο κρούσεων, είναι κρούσεων, είναι ευθύγραμμη ομαλή.ευθύγραμμη ομαλή.

• Οι κρούσεις των μορίων με Οι κρούσεις των μορίων με τα τοιχώματα είναι τα τοιχώματα είναι ελαστικές. Έτσι η κινητική ελαστικές. Έτσι η κινητική ενέργεια του μορίου δεν ενέργεια του μορίου δεν μεταβάλλεται μετά την μεταβάλλεται μετά την κρούση του με το τοίχωμακρούση του με το τοίχωμα

2121

Το πείραμα του Το πείραμα του ZartmanZartman

2222

2323

vvN )(

Κατανομή κατά Maxwell – Boltzmann

2424