Справка по идеальному газу. Параметры идеального газа. Калькуляторы параметров (давление, объем, температура и т.д.) идеального газа.

Поделиться ссылкой:
Идеальный газ:
— теоретическая модель, широко применяемая для описания свойств и поведения реальных газов при умеренных давлениях и температурах;
— газ, взаимодействие между молекулами которого пренебрежимо мало;
— математическая модель газа, в которой предполагается, что потенциальной энергией взаимодействия молекул можно пренебречь по сравнению с их кинетической энергией.

Общие сведения

В модели идеального газа:

    • предполагается, что составляющие газ частицы не взаимодействуют друг с другом, то есть их размеры пренебрежимо малы, поэтому в объёме, занятом идеальным газом, нет взаимных столкновений частиц. Частицы идеального газа претерпевают столкновения только со стенками сосуда;
    • между частицами газа нет дальнодействующего взаимодействия, например, электростатического или гравитационного;
    • упругих столкновений между молекулами и стенками сосуда в рамках молекулярно-кинетической теории приводит к термодинамике идеального газа.

Модель идеального газа имеет широкое применения в ряде задач, например в инженерных расчетах (аэродинамический, гидравлический, теплотехнический и т.д.), связанные с воздухом и другими газами, при давлении и температуре близких к нормальным (стандартным) условиям.

При условиях сильно отличных от нормальных (стандартных) условий модель идеального газа дает результаты с погрешностью так, как модель не учитывает:

    • притяжение между молекулами;
    • конечные размеры молекул.

При высоких давления газа следует использовать различные варианты уравнений реальных газов, разработанных на базе модели идеального газа.  Наиболее из известных уравнений реального газа — полуэмпирическое уравнение Ван-дер-Ваальса.

Основные уравнения состояние идеального газа

Уравнения состояния идеального газа служат для получения неизвестных параметров идеального газа или газов схожих по свойствам с моделью идеального газа.

В данном разделе будут рассмотрены варианты уравнение состояния идеального газа на основе уравнения Менделеева — Клапейрона (или уравнение Клапейрона).

P⋅VM=R⋅T или P⋅V=(m/M)⋅R⋅T

Эти уравнение имеет наибольшее практическое значение при инженерных расчетах.  Но так же существуют другие варианты записи уравнения состояния идеального газа.

Основными параметрами идеального газа служат:

Другие физические величины используемые в уравнении состояния идеального газа:

Калькуляторы параметров идеального газа

Калькулятор молярного объема идеального газа

Согласно закону Авогадро, одинаковые количества газов при одинаковых условиях занимают одинаковый объём. Молярный объём идеального газа рассчитается по формуле:

VM=(R⋅T)/P

Введите универсальную газовую постоянную (Run0)
Введите температуру газа (T0)
Введите давление газа (абсолютного) (PA0)
Результат расчета молярного объема газа (Vm0)
Формула расчета молярного объема газа:
Поделится ссылкой на расчет молярного объема:
Скачать результат расчета молярного объема газа:

Если по калькулятору, приведенному выше, посчитать молярный объем газа при нормальных условиях:

    • давление Р=101325 Па;
    • температура Т=273,15 ºК.

В результате получится молярный объем идеального газа при нормальных условиях равный 22,413971 литр/моль (частный случай закона Авогадро).

Молярные объёмы реальных газов и идеального газа для практических вычислений имеют не значительные отклонения и принимаются равными .

Калькулятор давления идеального газа

При решении инженерных задач часто необходимо определять давление газа в технических устройствах, для решения задачи по организации технологии, для выполнения расчета на прочность технических устройств или просто для выполнения гидравлических (аэродинамических расчетов).

Расчет давления газа, если известны:

    • масса газа;
    • объем занимаемый газом (внутри сосуда, трубопровода или другого устройства);
    • молярная масса газа;
    • температура газа,

выполняется по формуле:

P=(m⋅R⋅T)/(M⋅V)

 

Введите массу газа (m2)
Введите универсальную газовую постоянную (Run2)
Введите температуру газа (T2)
Введите молярную массу газа (Mg2)
Введите объем газа (V2)
Результат расчета давления газа (абсолютного) (PA2)
Формула расчета давления газа (абсолютного):
Поделится ссылкой на расчет давления:
Скачать результат расчета давления газа (абсолютного):

Калькулятор температуры идеального газа

Температуру газа необходимо обычно рассчитывать для:

    • возможности принятия технологических решения;
    • возможности проведения расчета на прочность технологического оборудования;
    • расчета теплоизоляции оборудования и защиты персонала от повышенной или пониженной температуры.

Расчет температуры газа, если известны:

    • масса газа;
    • объем занимаемый газом (внутри сосуда, трубопровода или другого устройства);
    • молярная масса газа;
    • абсолютное давление газа.

выполняется по формуле:

T=(P⋅M⋅V)/(m⋅R)

Введите давление газа (абсолютное) (PA3)
Введите молярную массу газа (Mg3)
Введите объем газа (V3)
Введите массу газа (m3)
Введите универсальную газовую постоянную (Run3)
Результат расчета температуры газа (T3)
Формула расчета температуры газа:
Поделится ссылкой на расчет температуры:
Скачать результат расчета температуры газа:

Калькулятор объема идеального газа

Расчет объем занимаемый газом (внутри сосуда, трубопровода или другого устройства), если известны:

    • масса газа;
    • давление газа;
    • молярная масса газа;
    • температура газа,

выполняется по формуле:

V=(m⋅R⋅T)/(M⋅P)

На основе этого уравнения, так же находят объемный расход газа при различных условиях.

Введите массу газа (m4)
Введите универсальную газовую постоянную (Run4)
Введите температуру газа (T4)
Введите молярную массу газа (Mg4)
Введите давление газа (абсолютного) (PA4)
Результат расчета объема газа (V4)
Формула расчета объема газа:
Поделится ссылкой на расчет объема:
Скачать результат расчета объема газа:

Калькулятор массы идеального газа

Масса газа рассчитывают для:

    • решения технологических задач;
    • возможности проведения расчета на прочность технологического оборудования и трубопроводов (сбор нагрузок);
    • на опасных производственных объектах с опасными веществами для расчета массы опасных веществ для возможности идентификации производственного объекта, как ОПО.

Расчет массы газа, если известны:

    • абсолютное давление газа;
    • молярная масса газа;
    • объем занимаемый газом (внутри сосуда, трубопровода или другого устройства);
    • температура газа,

выполняется по формуле:

m=(P⋅M⋅V)/(T⋅R)

Введите давление газа (абсолютное) (PA5)
Введите молярную массу газа (Mg5)
Введите объем газа (V5)
Введите температуру газа (T5)
Введите универсальную газовую постоянную (Run5)
Результат расчета массы газа (m5)
Формула расчета массы газа:
Поделится ссылкой на расчет массы:
Скачать результат расчета массы газа:

Калькулятор плотности идеального газа

Расчет плотности газа, если известны:

    • абсолютное давление газа;
    • молярная масса газа;
    • температура газа,

выполняется по формуле:

ρ=(P⋅M)/(T⋅R)

Введите давление газа (абсолютное) (PA6)
Введите молярную массу газа (Mg6)
Введите температуру газа (T6)
Введите универсальную газовую постоянную (Run6)
Результат расчета плотности газа (pl6)
Формула расчета плотности газа:
Поделится ссылкой на расчет плотности :
Скачать результат расчета плотности газа:

Калькулятор параметров идеального газа системы исходя из разных состояний системы

Выполняется по формуле:

P1⋅V1/T1=P2⋅V2/T2=P3⋅V3/T3=…=const

Рассмотрим изменение параметров системы по двумя состояниям:

P1⋅V1/T1=P2⋅V2/T2

Калькулятор давления идеального газа

P1=(P2⋅V2⋅T1)/(T2⋅V1)

Введите давление газа (абсолютное) (Pg2)
Введите объем газа (Vg2)
Введите температуру газа (Tg1)
Введите температуру газа (Tg2)
Введите объем газа (Vg1)
Результат расчета давления газа (абсолютного) (Pg1)
Формула расчета давления газа (абсолютного):
Поделится ссылкой на расчет давления:
Скачать результат расчета давления газа (абсолютного):
Калькулятор температуры идеального газа

T3=(P3⋅V3⋅T4)/(P4⋅V4)

Введите давление газа (абсолютное) (Pg3)
Введите объем газа (Vg3)
Введите температуру газа (Tg4)
Введите температуру газа (абсолютное) (Pg4)
Введите объем газа (Vg4)
Результат расчета температуры газа (Tg3)
Формула расчета температуры газа:
Поделится ссылкой на расчет температуры:
Скачать результат расчета температуры газа:
Калькулятор объема идеального газа

V5=(P6⋅V6⋅T5)/(P5⋅T6)

Введите давление газа (абсолютное) (Pg6)
Введите объем газа (Vg6)
Введите температуру газа (Tg5)
Введите давление газа (абсолютное) (Pg5)
Введите температуру газа (Tg6)
Результат расчета объема газа (Vg5)
Формула расчета объема газа:
Поделится ссылкой на расчет объема:
Скачать результат расчета объема газа:
Поделиться ссылкой: