Какими свойствами обладают газы

Физические законы и параметры газов являются основополагающими для создания вакуумных систем. Даже при крайне низких значениях давлений, используемых в вакуумной технике, физические процессы, протекающие в газах, подчиняются общим газовым законам. Необходимость создания вакуума обычно связана с потребностью уменьшения концентрации молекул газа или частоты их столкновений с поверхностью сосуда. Газовые процессы в вакуумных системах можно, как правило, рассматривать с точки зрения законов идеального газа, а некоторые общие физические процессы вакуумных систем могут быть описаны с помощью статических и динамических свойств газов. Физические процессы, протекающие в газах при низком давлении, а также различные параметры и свойства газового потока рассмотрены ниже.

Параметры состояния газа

Если взять образец газа, то для описания его состояния достаточно знать три из четырех параметров. Этими параметрами являются давление, объем, температура и количество газа.

Давление – это сила, с которой газ воздействует на единицу площади поверхности сосуда. В СИ единицей измерения давления является паскаль, или ньютон на квадратный метр (Н/м2). В вакуумной технике также используется единица измерения миллиметр ртутного столба, или Торр: 1 мм рт. ст. = 133 Па (1 Па = 7,5 мм рт. ст.).

Объем – мера пространства, которое занимает газ; обычно он задается размерами сосуда. Единицей объема в СИ является кубический метр (м3), однако для обозначения быстроты откачки и потока газа, а также других величин широко используются литры.

Температура газа при давлении ниже 1 Торр главным образом определяется температурой поверхностей, с которыми он соприкасается. Как правило, газ находится при комнатной температуре. При выводе уравнений, описывающих состояние газов, для измерения температуры используют Кельвины (К).

Количество газа в данном объеме измеряется в молях.

Моль – число граммов газа (или любого вещества), равное его молекулярной массе. Моль содержит 6,02 х 1023 молекул. Один моль любого газа при 0 °С и давлении 760 Торр занимает объем, равный 22,4 л. Масса 1 моля газа равна его молекулярной массе в граммах.

Молярный объем является универсальной постоянной. Экспериментально установлено, что он составляет 22,414 л при 760 Торр и 0 °С. Поскольку 1 моль любого газа при температуре 0 °С и давлении 760 Торр занимает объем 22,4 л, из этого соотношения можно рассчитать молекулярную концентрацию любого объема газа, если известны его температура и давление. Например, 1 см3 воздуха при 760 Торр и 0 °С содержит 2,7 x 1019 молекул; в то время как при давлении 1 Торр и температуре 0 °С 1 см3 воздуха содержит 3,54 x 1016 молекул.

Газовые законы

Газовые законы устанавливают соотношения между физическими параметрами состояния газа (давление, объем, температура и количество газа) при постоянном значении одного из параметров. Эти законы справедливы для идеального газа в котором объем всех молекул является незначительным по сравнению с объемом газа, и энергия притяжения между молекулами является незначительной по сравнению с их средней тепловой энергией. Это означает, что данное вещество (в данном случае газ) находится в газообразном состоянии при температуре, которая достаточно высока для его конденсации. К газам, по своим свойствам близким к идеальным при комнатной температуре, относятся 02, Ne, Аг, СО, Н2 и NO.
Ниже приведены общие формулировки газовых законов.
Закон Бойля – произведение давления на объем рУ, где р – давление газа, V – его объем, является постоянной величиной для данной массы газа при постоянной температуре.
Закон Гей-Люссака – величина V/T, где Т- абсолютная температура газа, является постоянной для данной массы газа при постоянном давлении.
Закон Авогадро – равные объемы различных газов при одинаковых температуре и давлении содержат одно и то же количество молекул. Из этого закона можно получить важное соотношение между числом молей газа и давлением, которое создает газ.
Основное уравнение состояния идеального газа (уравнение Клапейрона) устанавливает зависимость между давлением, объемом и температурой для данной массы газа, т. е. теми параметрами, которые необходимы для описания состояния газа:

$$pV=MRT, (1.1)$$

где R – универсальная газовая постоянная данного газа, R = 8,31 ДжДмоль К) (62,4 Торр-л/(моль x К)); М – это число молей в объеме V
Данный закон будет справедлив и для большинства газов, которые при низких давлениях ведут себя как идеальные газы.

Закон парциальных давлений Дальтона – общее давление, создаваемое смесью газов, равняется сумме парциальных давлений, создаваемых отдельными компонентами смеси.

Парциальное давление, создаваемое одним компонентом смеси газов, – это давление, создаваемое этим компонентом, если бы он занимал весь объем.

Закон Авогадро – равные объемы идеального газа при постоянных температуре и давлении содержат одно и то же количество молекул.

Число Авогадро – число молекул в 1 моле газа или любого вещества, является универсальной постоянной и составляет 6,023 • 1023.

Число Лошмидта – число молекул в кубическом сантиметре газа при атмосферном давлении и температуре 0 °С. Это универсальная постоянная, равная 2,637 x 1019.
Для 1 моля газа при атмосферном давлении и температуре 0 °С (273,2 К), занимающего объем V = 22,414 л, R= 8.31 Дж/(моль x К) или в тепловых единицах R/J= 1,99 кал/К (У – механический эквивалент теплоты, J = 4,182 Дж кал). Следовательно, количество теплоты 1,99 кал будет повышать температуру 1 моля любого идеального газа на 1 К, или после повышения температуры 1 моля любого идеального газа на 1 К увеличение энергии газа составит 8,31 Дж.

Читайте также:  От каких факторов зависят свойства органических соединений

Неидеальные газы

Примерами некоторых распространенных неидеальных газов являются аммиак, этан, бензол, диоксид углерода (углекислый газ), пары ртути, SO и S02. Газовые законы должны описывать физические процессы, протекающие в любом газе при температуре выше критической. При критической температуре, Тс, газ начинает конденсироваться. Ниже этой критической температуры имеет место давление паров над жидким конденсатом, которое называется давлением пара. Если газ конденсируется (его объем уменьшается), давление изменяться не будет, но большее количество газа будет переходить в жидкую фазу. По мере снижения температуры над жидкостью будет присутствовать меньшее количество молекул, при этом давление паров также будет снижаться.

Источник

Есть вопросы?

Пожалуйста, задавайте их в нашей группе Вконтакте, чтобы их смогли прочитать другие покупатели.

Оперативный и подробный ответ гарантируем!

В газообразном виде все тела получают особые свойства, а именно: ближе всего они обладают в высшей степени упругостью, т.е. под сильным давлением способны сжиматься до плотности жидкого, а порой даже твёрдого тела; но, уступая давлению, газы вследствие той же упругости сохраняют в соответствующей степени способность отпора, так что, будучи сдавленными или сжатыми, они стремятся расшириться до полного равновесия с атмосферным воздухом. Это стремление, основанное на взаимном отталкивании однородных частиц, до того развито в газах, что если бы на безвоздушную луну метнуть шар, наполненный воздухом, то шар этот, конечно, лопнул бы от силы внутреннего напора, а содержащийся в нем воздух равномерно облек бы всю поверхность луны. Поэтому воздушный шар, дойдя до известной высоты, должен либо остановиться, либо выпустить часть газа, либо лопнуть.

Другая особенность газов заключается в том, что они занимают значительно больше места, чем тот материал, из которого они образовались. Так, например, кубический дюйм пороха превращается в 288 кубических дюймов газа. Если газы образуются медленно и при этом могут постепенно уходить в атмосферу, то сам акт появления их не окажет никакого особого действия: они расплывутся в пространстве. Если же образование этих газов последует очень быстро, но всё-таки на свободе, то получится только вспышка, т.е. мгновенное появление огня, сопровождаемое слабым шумом. Например, если спалить клочок пироксилина на открытой ладони, горсть пороха на камне, кучку бертолетовой соли с магнием или смесь 1 части алюминиевого порошка с 2 частями марганцовокислого калия. В иных случаях даже при таких обстоятельствах получается «хлопок», т.е. порывистый звук, образовавшийся от внезапного и сильного колебания воздушных волн (например, от взрыва щепотки гремучей ртути).

Но если взрывчатый состав помещается в сжатом пространстве и окружен плотной оградой или стеной, то сдавленные газы стремятся расширить свой объём и, напирая изнутри, проявляют давление, пропорциональное их количеству в сравнении с занимаемым ими местом.

Подобное явление больше всего замечается у огнестрельных орудий: в момент своего образования пороховые газы имеют плотность, почти равную плотности заряда, т.е. занимают место, в 288 раз меньшее по природному объёму. Вследствие этого газы напирают на стены, на казенник (заднюю часть орудия) и на дно снаряда (ядра), но, встречая в стенах и казеннике сопротивление, достаточное, чтобы выдержать напор, газы эти со всей силой напирают на ядро или пулю, которые буквально выдуваются или выталкиваются («выбрасываются») в данном направлении.

Огнестрельное орудие времен Гражданской войны в США

Огнестрельное орудие времен Гражданской войны в США

Следовательно, сила «взрыва», т.е. мгновенного превращения твёрдого вещества в газообразное или густого газа в менее плотный, зависит, во-первых, от количества газов в сравнении с занимаемым ими местом, а во-вторых, от одновременности их появления, т.е. в данном случае – от быстроты сгорания состава.

Третье – весьма существенное – условие заключается в том, чтобы как можно больше состава сгорало, т.е. как можно меньше получалось бы остатков и дыма.

Но газы обладают ещё одним свойством, играющим крайне важную роль по отношению к взрыву: сила их напора возвышается с температурой, т.е. одно и то же количество газов, находящееся при одинаковых условиях помещения, получает значительно большую силу напора при повышении коэффициента теплоты.

Так, например, порох, хорошо приготовленный и сгорающий почти мгновенно, даёт по объёму всего 288 кратных газа, но вследствие высокого нагревания (Ueberheizung surchauffe) напор этих газов превышает более 2000 раз атмосферное давление. Сухой пироксилин при тех же условиях развивает втрое большую силу.

Давление это можно ещё значительно усилить, ускорив горение и именно посредством примеси какого-нибудь быстро воспламеняющегося тела к составу, горящему более медленно; если, например, порох взорвать посредством небольшого количества нитроглицерина, воспламененного гремучей ртутью, то давление происходит в 4 раза более сильное (т.е. в 8000 атмосфер, вместо 2000); а если посредством гремучей ртути взорвать сухой пироксилин, то давление в сравнении с порохом будет шестикратное (т.е. 12000 атмосфер).

О механической работе пороха будет упомянуто в свое время.

Сила напора, как уже сказано, всецело зависит от степени сжатия газов, но действие этого напора, т.е. направление его силы, находится в связи с быстротой горения веществ: если вещество сгорает постепенно (как, например, порох), то давление больше всего сосредоточивается на том месте окружающей среды, которое представляет наименьшее сопротивление. Порох выбрасывает пулю или бомбу, но разрывает орудие только в особых случаях. Если же горение происходит сразу, безо всякой последовательности, то газы напирают во все стороны.

В первом случае действие называется «метательным» (Schleuderkraft), а во втором – «дробящим» (Brisanz). Метательные вещества употребляются для стрельбы, а дробящие – для взрывов.

Выше было сказано, что газы, высвободившись из тесноты, сообщают наружному воздуху толчок, производящий колебание воздушных волн. От этого колебания получается звук, называемый «ударом», или «шлагом» (детонацией – Schlag, detonation). Его сила («интенсивность») зависит не столько от количества газов, сколько от степени внутреннего напора, так что сильный удар можно произвести сравнительно малыми средствами. Вещества или тела, простые или составные, способные при известных условиях (вследствие развития тепла от зажигания или от удара) быстро разлагаться, превращаясь в то же время почти наполовину (по весу, конечно) в сильно нагретые газы, производят взрыв, а потому и называются «взрывчатыми» (Explosivstoffe); так, например, порох превращается в размере 40 % (по весу) в газы, а остальные 60 % либо образуют твёрдый остаток, либо улетучиваются в виде дыма. При неблагоприятных условиях имеется ещё и третья потеря: слишком быстрое воспламенение выбрасывает значительную часть несгоревшего заряда.

В противоположность к взрывчатым веществам имеются такие смеси и составы, которые не обладают особой способностью быстро превращаться в газы, но зато горят ярким, либо белым, либо цветным пламенем.

Т.к. подобные огни не обнаруживают сильного напора, а горят тихо, без детонации, то их вообще называют пассивными (faules Feuer), а Детонирующие смеси – активными (Treib-feuer); первые употребляются для световых эффектов, вторые – для силовых.

Помимо этого, состав может быть пламенным, искристым или ударным. Ударный производит только шлаг; пламенный даёт лишь пламя, искристый выкидывает раскаленные частицы, не составляющие элемента горения. Такие частицы либо сгорают в воздухе, либо тухнут (охлаждаются) в нём.

Из этих трёх данных образуются сложные огни, т.е. такие, которые обладают двумя или всеми тремя упомянутыми свойствами: и светят, и искрятся, и дают шлаги. Правильная комбинация этих эффектов за- висит от точного знания свойств ингредиентов и от правильного дозирования смесей. Эта-то часть, называемая «пиротехнической химией», и составляет главнейшую суть всего фейерверочного дела, и чем меньше она основана на эмпирике, т.е. на опыте, слепо идущем наобум, ощупью, без сознательного понимания действия и причин, тем работа выйдет лучше и удачнее.

Но до того, чтобы перейти к «синтезу» составов, т.е. к теории образования горючих смесей, необходимо предварительно ознакомиться с материалом, входящим в состав этих смесей; иначе придётся трактовать о неизвестных величинах, а это на практике почти всегда равносильно толчению воды в ступе.

Источник

1

2 ответа:

Читайте также:  Какие полезные свойства сала

4

0

Газы обладают, в общем-то, многими из тех свойств, которыми обладают другие тела (конечно, у них нет таких свойств твердых тел, как твердость). Например, среди свойств газов – давление, температура, объем, удельная и мольная теплоемкость, молярный объем, плотность, температура перехода в жидкое состояние, теплопроводность, скорость звука при данных температуре и давлении, степень отклонения от идеального поведения (например, параметры уравнения Ван-дер-Ваальса), магнитная восприимчивость, молярная энтальпия и энтропия, приведенный термодинамический потенциал, показатель преломления света при разных длинах волн и так далее. Есть у большинства газов, кроме физических, также химические свойства.

3

0

Я бы сказала, что главное свойство газа, которое отличает его от твердого тела и жидкости – это способность газа полностью заполнять тот объем в котором находится. Например стакан воды может быть наполовину полон, а стакан газа оказывается полным всегда.

Зато в отличии от твердого тела газы не имеют постоянной формы и постоянного объема, а принимают ту форму, которую имеет сосуд в котором газ находится, в этом заметно сходство со свойствами жидкости.

Газы могут сжиматься, могут нагреваться и охлаждаться, имеют некую плотность и следовательно массу. Есть и многие другие физические свойства газов, но основные я уже перечислила.

Читайте также

В настоящее время борная кислота по-прежнему широко применяется в медицине. Она входит в состав противогрибковых и антисептических препаратов. Водный раствор борной кислоты (1 – 4%) применяется при лечении экзем и дерматитов. В лечении лишайных заболеваний тоже используют борную кислоту.

Борная и борно-цинковая мазь применяются при сухости и трещинах кожи.

В порошке борную кислоту используют, как присыпку, для лечения грибковых заболеваниях кожи и ногтей.

Читайте также:  Какими свойствами обладают живые системы

Спиртовой раствор борной кислоты применяют для лечения отитов.

С добавлением борной кислоты изготавливают лосьоны для жирной кожи лица.

Также широко борная кислота используется садоводами, как удобрение для растений.

Калорийность бразильского ореха составляет 656 ккал.

И много его не едят. Можно получить большую передозировку селена.

В одном бразильском орехе содержится суточная норма селена на одного взрослого человека.

Так что, похудеть на нем, наверное, можно, просто из-за того, что его нельзя есть много.

Бразильский орех полезен при заболевании щитовидной железы, либо у людей, у которых с ней в силу каких-то профессиональных особенностей эта болезнь может возникнуть.

Проблемы с щитовидной железой возникают не только из-за нехватки йода, но и из-за нехватки селена.

Лечебные свойства черного древесного гриба МУЭР:

  • помогает в работе кишечник
  • нормализует кислотность желудка
  • очищение организма от шлаков и токсинов
  • улучшает кровь, очищают, препятствуют образованию тромбов
  • в Китае и Японии (откуда он происходит и где имеет наибольшую популярность) считается, что обладает свойствами, подобными аспирину
  • растворяет камни в почках и желчном пузыре
  • снижает холестерин
  • способствует похудению (за счет вывода шлаков и токсинов, чистке крови и улучшения работы желудочно-кишечного тракта)
  • являются природным антиоксидантом
  • действуют как легкий антибиотик, оказывая противовоспалительное воздействие

Содержат :

  • никотиновую кислоту – благотворное влияение на окислительно-восстановительные процессы.
  • значительное количество белка.
  • витамины С и группы В, микроэлементы.
  • железа, кальция и фосфора в этих грибах в два раза больше, чем в мясе. И при этом они лишены жира и малокалорийны.
  • противоопухолевые вещества.

Китайская медицина особенно рекомендует употреблять эти грибы пожилым и людям, страдающим анемией, артериальной гипертензией, диабетом и ожирением, заболеваниями сердечно-сосудистой системы.

Предупреждают и даже лечат дисбактериоз, гастрит, энтероколит и стойкую диарею (оказывают вяжущее действие), нормализуют водный обмен в организме, замедляя при этом процесс старения.

Гриб Муэр содержит много клетчатки и хитозана, именно они и чистят кишечник от скопления вредных для организма веществ.

Препятствует тромбообразованию, разжижает кровь, препятствуя инсультам и инфарктам.

Способен увеличиваться впятеро из сухого состояния, впитывая воду. Это делает гриб замечательным свойством, помогающем при отравлениях.

Похож на активированный уголь.

ОДНАКО:

Беременным и кормящим женщинам, а также пытающимся зачать ребенка, злоупотреблять не следует

В народе не зря всегда говорят: лук от семи недуг. То, что в нём есть полезные вещества это однозначно. Это кладезь витамина С.

Его часто используют при астме и бронхитах. Помимо витамина С в нём много полезных элементов.Но его чрезмерное употребление нежелательно, так есть противопоказания.

Очень многие любят луковый суп, он не только вкусный, но и очень полезный.

Ещё могу привести пример своей мамы, она каждый день съедала головку свежего лука. Сколько лет, сказать не могу, но не менее 15 лет это точно! Мелко нарезала его и, обычно в обед, с чем нибудь кушала. У мамы было низкое давление и кто то ей посоветовал употреблять именно свежий лук. Это было для неё нормой. Добавлю ещё и тот факт, что дожила мама до 88 лет. Конечно, у неё были проблемы со здоровьем, но они были так скажем, старческие, а не хронические.

Или , помнится, у брата в детстве были фурункулы, лекарства не помогали, зато отличный эффект был от лука, его чистили, разрезали пополам и запекали на сковороде до момента когда он почти подгорал(был темным) и в теплом виде прикладывали к фурункулам.

Очумельцы применяют не только сам лук, но и луковую шелуху. Например, для ополаскивания волос во избежание появления перхоти.

Насчёт чеснока… это тоже полезный продукт. Но после термической обработки все полезные свойства исчезают. А в чистом виде, не каждый может его употреблять. Знаю, что чеснок показан при повышенном артериальном давлении. Его заслуга во время вирусных инфекций максимальна. Когда наши дети посещали детский сад, то во избежание массового заболевания, в группе нарезали чеснок и раскладывали на тарелочках. Эффект от той манипуляции невозможно было не заметить.

Это синтетический материал,а производят его перерабатывая нефтепродукты

Источник