Свойства газов, жидкостей, твердых веществ. Природный газ это вещество жидкое или газообразное

какие виды топлива тебе известны твёрдые, жидкие, газообразные

■ Твердое топливо: а) естественное — дрова, каменный уголь, антрацит, торф; б) искусственное — древесный уголь, кокс и пылевидное, которое получается из измельченных углей. ■ Жидкое топливо: а) естественное — нефть; б) искусственное — бензин, керосин, мазут, смола. ■ Газообразное топливо: а) естественное — природный газ; б) искусственное — генераторный газ, получаемый при газификации различных видов твердого топлива (торфа, дров, каменного угля и др.) , коксовальный, доменный, светильный и другие газы. ■ Все виды топлива состоят из одних и тех же элементов. Разница между видами топлива заключается в том, что эти элементы содержатся в топливе в различных количествах. ▪ Элементы, из которых состоит топливо, делятся на две группы▪. ■ К 1 группе относятся те элементы, которые горят сами или поддерживают горение. К таким элементам относятся углерод, водород и кислород. ■ Ко 2- й группе элементов принадлежат те, которые сами не горят и не способствуют горению; к ним относятся азот и вода. Особо от названных элементов стоит сера. Она является горючим веществом и при горении выделяет тепло, но ее присутствие в топливе нежелательно, так как при горении серы выделяется сернистый газ, который переходит в нагреваемый металл и ухудшает его механические свойства. Выше было сказано, что количество тепла, выделяемое топливом при сгорании, измеряется калориями. Каждое топливо при горении выделяет неодинаковое количество тепла. Количество тепла (калорий) , которое выделяется при полном сгорании 1 кг твердого или жидкого топлива или при сгорании 1 м3 газообразного, называется теплотворной способностью. ●Теплотворная способность различных видов топлива имеет широкие пределы. Например, для мазута теплотворная способность составляет около 10000 ккал/кг, для качественного каменного угля — 7000 ккал/кг и т. д. Чем выше теплотворная способность топлива, тем оно ценнее, так как для получения одного и того же количества тепла его потребуется меньше. Для сравнения тепловой ценности топлива применяется общая единица измерения. В качестве такой единицы принято топливо, имеющее теплотворную способность 7000 ккал/кг. Эта единица называется условным топливом. ●Наибольшее распространение для сжигания в кузнечных печах находят следующие виды естественного топлива: бурый уголь, каменный уголь и газообразное топливо. Дрова и торф, обладая низкой теплотворной способностью, почти не пригодны для нагрева металла. <a rel="nofollow" href="http://domremstroy.ru/metall/kovka021.html" target="_blank">http://domremstroy.ru/metall/kovka021.html</a> <img src="//otvet.imgsmail.ru/download/96720614_261668532e78d45db3bbcb4c352bf517_800.jpg" alt="" data-lsrc="//otvet.imgsmail.ru/download/96720614_261668532e78d45db3bbcb4c352bf517_120x120.jpg" data-big="1">

1 бурый уголь, дрова ( березовые сухие) , древесный уголь, каменный уголь 2.бензин, дизельное топливо, керосин, нефть 3.водород, природный газ, пропан

Газообразное топливо. К газообразному топливу относится, прежде всего, природный газ. Это газ, добываемый из чисто газовых месторождений, попутный газ нефтяных месторождений, газ конденсатных месторождений, шахтный метан и т. д. Основным его компонентом является метан СН4; кроме того, в газе разных месторождений содержатся небольшие количества азота N2, высших углеводородов СnНm, диоксида углерода С02. В процессе добычи природного газа его очищают от сернистых соединений, но часть их (в основном сероводород) может оставаться. При добыче нефти выделяется так называемый попутный газ, содержащий меньше метана, чем природный, но больше высших углеводородов и поэтому выделяющий при сгорании больше теплоты. В промышленности и особенно в быту находит широкое распространение сжиженный газ, получаемый при первичной переработке нефти и попутных нефтяных газов. Выпускают технический пропан (не менее 93% С3Н8+С3Н6), технический бутан (не менее 93% С4Н10+С4Н8) и их смеси. Мировые геологические запасы газа оцениваются в 140—170 триллионов м3. В последнее время в ряде мест все большее применение находит биогаз продукт анаэробной ферментации (сбраживания) органических отходов (навоза, растительных остатков, мусора, сточных вод и т. д.). В Китае на самых разных отбросах работают уже свыше миллиона фабрик биогаза (по данным ЮНЕСКО - до 7 млн.). В Японии источниками биогаза служат свалки предварительно отсортированного бытового мусора. «Фабрика», производительностью до 10—20 м3 газа в сутки, обеспечивает топливом небольшую электростанцию мощностью 716 кВт. Соотношение и калорийность топлива Твердое и жидкое топливо в общем случае состоит из углерода водорода, серы, кислорода, азота, минеральных примесей А и влаги W (табл. 9.3.1). Состав топлива в рабочем состоянии, в том виде, в котором оно сжигается, выражается следующим образом: Cp + Hp + Sp + Op + Np + Ap + Wp = 100%. Если из рассмотрения исключить влагу, такое топливо перейдет в сухое состояние. Состав его записывается с индексом «с». Состав топлива как горючего материала, не содержащего минеральные примеси и влагу, определяется в сухом беззольном (горючем) состоянии и записывается с индексом «r». Собственно горючими в органическом топливе являются углерод, водород и сера. Чем выше содержание углерода в топливе, тем больше выделяется теплоты при его сгорании, С увеличением возраста топлива содержание углерода увеличивается (от 40 % у древесины до 93' % у антрацита), а водорода уменьшается (от 6 до 2 %). Кислород, как и остальные элементы, содержится в виде сложных органических соединений. Чем больше в них кислорода, тем большая доля водорода и углерода топлива химически связана с ним, то есть фактически сгорела, и тем меньше выделится теплоты при сгорании единицы массы топлива. С увеличением возраста топлива Ор уменьшается от 42 % у древесины до 2 % у антрацита. При полном сгорании углерода образуется относительно безвредный диоксид углерода С02 и выделяется 32,8 МДж теплоты на 1 кг углерода. При неправильной организации процесса горения (обычно при недостатке воздуха) продуктом сгорания является очень токсичный оксид углерода СО и выделяется всего 9,2 МДж теплоты. Источник: <a rel="nofollow" href="http://ohrana-bgd.ru/energo/energo1_35.html" target="_blank">http://ohrana-bgd.ru/energo/energo1_35.html</a>

touch.otvet.mail.ru

вещества жидкие, твердые, газообразные. примеры

Жидкое вещество: ртуть, жидкий азот, вода, расплавленный металл. Твердое вещество: железо, золото, платина, титан. Газообразное вещество: Оксиген, Азот, Углерод

Ну, посмотрите вокруг. Примеров довольно много.

жидкие - вода, ртуть твердые - железо углерод магний газообразные кислород водород гелий

Вода, железо, CO2

водка, закуска, отрыжка. )

<a rel="nofollow" href="http://spbdveri.ru/shop/vhodnie-dveri" target="_blank">http://spbdveri.ru/shop/vhodnie-dveri</a>

Кобальт и Оксид азота (CO и NO2) мне отнести к газообразным веществам? мне нужно определить коэфицент! . Определение F: 1) для газообразных вредных веществ, пылей – 1 2) для мелкодисперсных аэрозолей при коэффициенте очистки не менее 90% - 2; от 75 до 90% - 2,5; менее 75% - 3.

жидкое это вода твёрдое это железо сахар газообразное это воздух газ

Жидкие смеси: морская вода (раствор солей), нефть (жидкие углеводороды). Твердые смеси: чугун (железо 4- углерод), сплавы цветных металлов (латунь: медь 4- цинк, бронза: медь 4- олово). Газообразные смеси: воздух (азот 4- кислород 4- углекислый газ), природный газ (основная часть метан).

жидкие вода сок расплавленный метал а дальше сами

Нужно обладать крайне низким интеллектом, чтоб не знать примеров.

touch.otvet.mail.ru

Природный газ это органическое вещество? или неорганическое?

Разумеется органическое - см. опрделение органических веществ. Газ, то есть МЕТАН (Ch5), равно как пропан, бутан и прочие парафины под него подходят.

органическое - состоит из углерода и водорода

органическое соединение, состоящее из атомов углерода и водорода.

природный газ = полезное ископаемое, результат разложения органики, минеральное топливо то есть, НЕ ОРГАНИКА! но ... если верить ученым химиками, то природный газ как простейшее соединение углерода с водородом есть один из тех самых базовых кирпичиков, из которых составляется органика

touch.otvet.mail.ru

Свойства и характеристики природного газа

Природный газ — это полезное ископаемое, которое залегает в недрах Земли в газообразном состоянии. Он может представлять либо отдельные скопления (газовые залежи), либо газовую шапку нефтегазовых месторождений. Природный газ и его компоненты широко используются в народном хозяйстве.

Состав природного газа

Природный газ на 98% состоит из метана СН4, свойства которого почти полностью определяют свойства и характеристики природного газа. Также в его составе присутствуют гомологи метана – пропан С3Н8, этан C2H6 и бутан С4Н10. Иногда природный газ может содержать сероводород, гелий и углекислый газ.

Метан (Ch5) – газ без цвета и запаха, легче воздуха. Метан горюч, но достаточно легко хранится. Чаще всего используется как горючее в промышленности и быту.

Этан (C2H6) – газ, не обладающий цветом и запахом, слегка тяжелее воздуха. Горюч не менее, чем метан, но как топливо не применяется. Используется в основном для получения этилена, который является самым востребованным органическим веществом во всём мире. Это сырьё для производства полиэтилена.

Пропан (C3H8) – тоже газ, не имеющий запаха и цвета, ядовит. Обладает полезным свойством: при небольшом давлении пропан сжижается, что значительно облегчает процесс отделения от примесей и его транспортировку. Сжиженным пропаном заправляются зажигалки.

Бутан (C4h20) – очень схож по своим свойствам с пропаном, но обладает более высокой плотностью. Тяжелее воздуха в два раза. Пропан и бутан сегодня широко используются в качестве альтернативного топлива для автомобилей.

Углекислый газ (CO2) – малотоксичный бесцветный газ, не имеющий запаха, но обладающий кислым привкусом. В отличие от других компонентов состава природного газа (кроме гелия), углекислый газ не горюч.

Гелий (He) – инертный бесцветный газ, второй по лёгкости (после водорода), не имеет запаха. При нормальных условиях не вступает в реакцию ни с одним из веществ. Не горюч и не токсичен, но может вызывать наркоз при повышенном давлении. Лёгкость и не токсичность (в отличие от водорода) гелия нашли своё применение. Гелием заполняют дирижабли, аэростаты и воздушные шары.

Сероводород (h3S) – иногда может входить в состав природного газа. Это тяжелый бесцветный газ с резким запахом тухлых яиц. Крайне ядовит, даже небольшая концентрации может вызывать паралич обонятельного нерва. Несмотря на свою токсичность, сероводород используется в малых дозах для сероводородных ванн, так как обладает хорошими антисептическими свойствами.

Природный газ — лучший тип топлива

Природный газ – это важный источник энергии, позволяющий уменьшить загрязнения и способствующий поддержанию нормальной экологической обстановки. По сравнению с остальными источниками энергии, обладает рядом преимуществ:

сгорая, выделяет только углекислый газ и водный пар, это смесь, которой мы обычно дышим на улице;
при сгорании не выделяет копоти и дыма;
быстро разжигается и процесс его горения легко контролировать;
почти не содержит твёрдых примесей и других вредных компонентов;
относительная дешевизна, благодаря более лёгкому способу добычи и транспортировки.

По своим энергетическим свойствам природный газ уступает лишь нефти, которая выделяет при сгорании больше энергии. Но в отличии от нефти, которую сначала нужно переработать, природный газ практически не требует предварительной обработки.

greenvolt.ru

Газообразное состояние Википедия

Газ (газообразное состояние) (от нидерл.

gas, восходит к др.-греч. χάος) — одно из четырёх основных агрегатных состояний вещества, характеризующееся очень слабыми связями между составляющими его частицами (молекулами, атомами или ионами), а также их большой подвижностью. Частицы газа почти свободно и хаотически движутся в промежутках между столкновениями, во время которых происходит резкое изменение характера их движения. [1] Газообразное состояние вещества в условиях, когда возможно существование устойчивой жидкой или твёрдой фазы этого же вещества, обычно называется па́ром. Реальный газ представляет собой высоко перегретый пар, свойства которого незначительно отличаются от идеального газа. В связи с этим в термодинамическом описании паров и реальных газов следует различать только два состояния — насыщенные пары (двухфазовые системы) и перегретые пары — (однофазовые газообразные состояния)[2]. Существует и другое определение понятия реальный газ, включающее весь диапазон газообразного состояния вещества от насыщенного пара до высоко перегретого и сильно разреженного. Подобно жидкостям, газы обладают текучестью и сопротивляются деформации. В отличие от жидкостей, газы не имеют фиксированного объёма, а стремятся заполнить весь доступный объём (например, сосуда). В планетарном масштабе газ в атмосфере удерживается гравитацией и не образует свободной поверхности. Газообразное состояние — самое распространённое состояние вещества Вселенной (межзвёздное вещество, туманности, звёзды, атмосферы планет и т. д.). По химическим свойствам газы и их смеси весьма разнообразны: от малоактивных инертных газов до взрывчатых газовых смесей. Понятие «газ» иногда распространяют не только на совокупности атомов и молекул, но и на совокупности других элементарных [квантовых] частиц (то есть на квантовую систему) — фотонов, электронов, броуновских частиц, а также плазму.

Некоторые частные случаи

Идеальный газ — газ, в котором взаимодействие между молекулами сводится к парным столкновениям, причём время межмолекулярного столкновения намного меньше среднего времени между столкновениями. Идеальный газ является простейшим модельным объектом молекулярной физики. В классической (феноменологической) термодинамике идеальный газ — гипотетический, не существующий в природе газ, в точности подчиняющийся уравнению газового состояния Клапейрона — Менделеева:PV=νRT{\displaystyle PV=\nu \;RT}
Реальный газ — агрегатное состояние вещества (простого тела). Состояние реальных газов достаточно точно описывается уравнением Клапейрона в условиях далёких от температуры конденсации, (высоко перегретые пары), а в условиях, близких к конденсации, где силами молекулярного взаимодействия уже нельзя пренебречь, вместо уравнения Клапейрона — Менделеева используются приближённые эмпирические и полуэмпирические уравнения. Наиболее простым и распространённым является уравнение Ван-дер-Ваальса. Известно немало попыток теоретического вывода уравнения состояния реального газа. Американский физик Д. Майер и советский математик Н. Боголюбов с помощью методов статистической физики вывели уравнение состояния реального газа в наиболее общем виде, включающее так называемые вириальные коэффициенты, являющиеся функциями только температуры. Вириальные коэффициенты не могут быть определены теоретическими методами и должны определяться с помощью экспериментальных данных.[3]

Газ Ван-дер-Ваальса — идеализированный газ, точно подчиняющийся уравнению Ван-дер-Ваальса. Важнейшим свойством этого газа является существование в такой простой модели фазового перехода газ — жидкость.
Частично или полностью ионизованный газ называется плазмой (иногда называется следующим агрегатным состоянием).

Также газом в технике и в быту кратко называют природный газ, основу которого составляет газ метан.

Этимология

Слово «газ» (нидерл. gas) было придумано в начале XVII века фламандским естествоиспытателем Я. Б. ван Гельмонтом для обозначения полученного им «мёртвого воздуха» (углекислого газа). Согласно Я. И. Перельману, Гельмонт писал: «Такой пар я назвал газ, потому что он почти не отличается от хаоса древних»[4]. Не исключено также воздействие немецкого gasen — «кипеть». В России для обозначения газов М. В. Ломоносов употреблял термин «упругие жидкости», но он не прижился.

Физические свойства

Макроскопические характеристики

Большинство газов сложно или невозможно наблюдать непосредственно нашими органами чувств, они описываются с помощью четырёх физических свойств или макроскопических характеристик: давлением, объёмом, количеством частиц (химики используют моль) и температурой. Эти четыре характеристики издавна неоднократно исследовались учёными, такими как Роберт Бойль, Жак Шарль, Джон Дальтон, Гей-Люссак и Амедео Авогадро для различных газов в различных условиях. Их детальное изучение в итоге, привело к установлению математической связи между этими свойствами, выраженной в уравнении состояния идеального газа.

Основной особенностью газа является то, что он заполняет всё доступное пространство, не образуя поверхности. Газы всегда смешиваются. Газ — изотропное вещество, то есть его свойства не зависят от направления. В случаях, когда силами тяготения можно пренебречь или они уравновешены другими силами, давление во всех точках газа одинаково (см. Закон Паскаля). В поле сил тяготения плотность и давление не одинаковы в каждой точке, уменьшаясь с высотой по барометрической формуле. Соответственно, в поле сил тяжести неоднородной становится смесь газов. Тяжёлые газы имеют тенденцию оседать ниже, а более лёгкие — подниматься вверх. В поле тяготения на любое тело, погружённое в газ, действует Архимедова сила[5], которую используют для полёта воздушных шаров и других воздухоплавтельных аппаратов, заполненные лёгкими газами или горячим воздухом. Газ имеет высокую сжимаемость — при увеличении давления возрастает его плотность. При повышении температуры газы расширяются. При сжатии газ может перейти в жидкость, если его температура ниже так называемой критической температуры. Критическая температура является характеристикой конкретного газа и зависит от сил взаимодействия между его молекулами. Так, например, газ гелий можно сжижить только при температуре меньшей, чем 4,2 К. Существуют газы, которые при охлаждении переходят в твёрдое тело, минуя жидкую фазу. Превращение жидкости в газ называется испарением, а непосредственное превращение твёрдого тела в газ — сублимацией.

Сосуществование с жидкостью

В определённом диапазоне температур и давлений газ и жидкость одного и того же вещества могут сосуществовать в виде равновесной двухфазовой системы. Газ над поверхностью жидкости называют насыщенным паром.

Микроскопические характеристики

Если бы можно было наблюдать газ под мощным микроскопом, можно было бы увидеть набор частиц (молекул, атомов и т. д.) без определённой формы и объёма, которые находятся в хаотическом движении. Эти нейтральные частицы газа изменяют направление только тогда, когда они сталкиваются с другими частицами или стенками ёмкости. Если предположить, что эти взаимодействия (удары) абсолютно упругие, это вещество превращается из реального в идеальный газ. Эта доля с микроскопической точки зрения газа описывается молекулярно-кинетической теорией. Все предпосылки, лежащие в этой теории, можно найти в разделе «Основные постулаты» кинетической теории.

Тепловое движение молекул газа

Важнейшей чертой теплового движения молекул газа — это беспорядочность (хаотичность) движения. Экспериментальным доказательством непрерывного характера движения молекул является диффузия и броуновское движение. Диффузия — это явление самопроизвольного проникновения молекул одного вещества в другое. В результате взаимной диффузии веществ происходит постепенное выравнивание их концентрации во всех областях занимаемого ими объёма. Установлено, что скорость протекания процесса диффузии зависит от рода веществ и температуры. Одним из самых интересных явлений, подтверждающих хаотичность движения молекул, является броуновское движение, которое проявляется в виде теплового движения микроскопических частиц вещества, находящихся в газе во взвешенном состоянии. Это явление в 1827 году впервые наблюдал Р. Броун, от имени которого оно получило название. Беспорядочность перемещения таких частиц объясняется случайным характером передачи импульсов от молекул газа частице с разных сторон. Броуновское движение оказывается тем заметнее, чем меньше частица и чем выше температура системы. Зависимость от температуры свидетельствует о том, что скорость хаотического движения молекул возрастает с увеличением температуры, именно поэтому его и называют тепловым движением.

Закон Авогадро

Закон Авогадро — одинаковые объёмы любых газов при одинаковом давлении и температуре содержат одинаковое число молекул. Этот закон был открыт на основе опытов по химии итальянским учёным Амедео Авогадро в 1811 году. Закон касается слабо сжатых газов (например, газов под атмосферным давлением). В случае сильно сжатых газов считать его справедливым нельзя. Закон Авогадро означает, что давление газа при определённой температуре зависит только от числа молекул в единице объёма газа, но не зависит от того, какие это молекулы.

Количество вещества, содержащее число граммов, равное его молекулярной массе, называется грамм-молекулой или молем. Из сказанного следует, что моли разных веществ содержат одинаковое число молекул. Число молекул в одном моле вещества, получившее название «число Авогадро», является важной физической величиной. По ГОСТ 3651.2-97 значение постоянной Авогадро принимается:

NA = 6,0221367 · 1023 ± 0,0000036 · 1023 моль−1

число Авогадро по данным CODATA−2010 равно

NA = 6,02214129 · 1023 ± 0,00000027 · 1023 моль−1

Для определения постоянной Авогадро были сделаны многочисленные и разнообразные исследования (броуновского движения, явлений электролиза и др.), которые привели к достаточно согласованным результатам и являются ярким свидетельством реальности молекул и молекулярного строения вещества.

Кинетическая теория

Кинетическая теория даёт представление о макроскопических свойствах газов, рассматривая их молекулярное строение и движение молекул. Начиная с определения импульса и кинетической энергии, можно, используя закон сохранения импульса и геометрические зависимости, связать макроскопические свойства системы (температуру и давление) с микроскопическими свойствами (кинетической энергии одной молекулы).

Кинетическая теория объясняет термодинамические явления, исходя из атомистических представлений. Теория постулирует, что тепло является следствием хаотического движения чрезвычайно большого количества микроскопических частиц (атомов и молекул). Теория объясняет, как газовая система реагирует на внешние воздействия. Например, когда газ нагревается от абсолютного нуля, при котором его (классические) частицы абсолютно неподвижны, скорость частиц возрастает с ростом его температуры. Это приводит к большему числу их столкновений со стенками сосуда в единицу времени за счёт более высокой скорости. По мере роста числа столкновений возрастает их воздействие на стенки сосуда, пропорционально которому возрастает давление. Успешное объяснение газовых законов, исходя из положений кинетической теории, стало одним из факторов подтверждения атомарного строения веществ в природе. В современной физике молекулярно-кинетическая теория рассматривается как составная часть статистической механики.

Электрический ток в газах

Газы — очень плохие проводники, но в ионизированном состоянии газ способен проводить электрический ток[6]. Проводимость газа зависит от напряжения нелинейно, поскольку степень ионизации изменяется по сложному закону. Основных способов ионизации газа два: термическая ионизация и ионизация электрическим разрядом. Кроме того, существует так называемый самостоятельный электрический разряд (пример — молния).

Термическая ионизация — придание атомам достаточной кинетической энергии для отрыва электрона от ядра и последующей ионизации вследствие повышения температуры газа и тепловое движение атомов газа, приводящее к столкновениям и превращением их в кинетическую энергию. Температуры, необходимые для ионизации газов, очень высоки (например, для водорода этот показатель составляет 6000 К). Этот тип ионизации газов распространён преимущественно в природе.

При низкой температуре газ также может проводить ток, если мощность его внутреннего электрического поля превышает некоторое пороговое значение. Пороговое значение в данном случае — достижение электроном под действием электрического поля достаточной кинетической энергии, необходимой для ионизации атома. Далее электроны снова разгоняются электрическим полем для ионизации и ионизируют два атома и т. д. — процесс становится цепным. В конечном итоге все свободные электроны достигнут позитивного электрода, позитивные ионы — негативного электрода. Данный тип ионизации распространён преимущественно в промышленности.

При нагревании катода электрическим разрядом с большой силой тока происходит его нагрев до степени термоэлектронной эмиссии электронов из него (дуговой разряд).

Процессы переноса

Для газа характерен высокий коэффициент самодиффузии. Газы имеют невысокую теплопроводность, поскольку передача энергии от молекулы к молекуле происходит за счет редких столкновений. Этим объясняются хорошие теплоизоляционные свойства шерсти и ваты, материалов, в которых большинство объёма заполнено воздухом. Но в газах действует другой механизм передачи тепла — конвекция.

Сжимаемость

Сжимаемость z — это отношение удельного объёма газа к удельному объёму идеального газа с такой же молярной массой. Как правило, это число чуть меньше единицы, при этом наиболее значительно отклоняется от неё вблизи линии насыщения и для достаточно сложных органических газов, например, для метана при стандартных условиях z=0,9981{\displaystyle z=0,9981}[7].

Рассчитать коэффициент сжимаемости можно несколькими способами:

модифицированным методом NX19 мод;
модифицированным уравнением состояния GERG-91 мод;
уравнением состояния AGA8-92DC;
уравнением состояния ВНИЦ СМВ.

Теплоёмкость

Теплоёмкость газа сильно зависит от характера процесса, который с ним протекает. Наиболее часто используются изобарная теплоёмкость cp{\displaystyle c_{p}} и изохорная cv{\displaystyle c_{v}}; для идеального газа cp=cv+R{\displaystyle c_{p}=c_{v}+R}.

Теплопроводность

Теплопроводность газов — явление направленного переноса тепловой энергии за счёт столкновения частиц газа без переноса вещества.

Вязкость

В отличие от жидкостей, кинематическая вязкость газов с ростом температуры растёт, хотя для динамической вязкости зависимость менее выражена. Также вязкость растёт с давлением.

Число Прандтля

Число Прандтля (отношение кинематической вязкости к температуропроводности) Pr=νa=μcpλ{\displaystyle \mathrm {Pr} ={\nu \over a}={\mu c_{p} \over \lambda }} для газов обычно немного меньше единицы.

Упрощённые модели газа

Под уравнением состояния (для газов) подразумевают математическую модель, которая используется для приближённого описания или моделирования свойств газа. В настоящее время не существует единого уравнения состояния, которое бы точно прогнозировало свойства всех газов при любых условиях. Поэтому было разработано большое число точных уравнений состояния для конкретных газов в диапазоне определённых температур и давлений. Математические модели газа, наиболее часто используемые — это модели «идеального газа» и «реального газа».

Идеальный газ

Идеальный газ — это газ, в котором молекулы можно считать материальными точками, а силами притяжения и отталкивания между молекулами можно пренебречь. В природе такого газа не существует, но близкими по свойствам к идеальному газу являются реальные разреженные газы при давлениях, не превышающих 200 атмосфер, и не очень низких температурах, поскольку при таких условиях расстояние между молекулами намного превышает их размеры. С точки зрения феноменологической термодинамики идеальным газом (по определению) называется гипотетический, не существующий в природе, газ, в точности подчиняющийся уравнению газового состояния Клапейрона — Менделеева: PV=νRT{\displaystyle PV=\nu \,RT} Различают три типа идеального газа:

Классический идеальный газ или газ Максвелла — Больцмана.
Идеальный квантовый газ Бозе (состоит из бозонов).
Идеальный квантовый газ Ферми (состоит из фермионов).

Внутренняя энергия идеального газа описывается следующим уравнением:

U=c^VnRT=c^VNkT,{\displaystyle U={\hat {c}}_{V}nRT={\hat {c}}_{V}NkT,}

где

c^V{\displaystyle {\hat {c}}_{V}} является константой (равной, например, 3/2 для одноатомного газа), U{\displaystyle U} — внутренняя энергия (Дж), P{\displaystyle P} — давление (Па), V{\displaystyle V} — объём (м3), n{\displaystyle n} — количество вещества (моль), R{\displaystyle R} — универсальная газовая постоянная (Дж/(моль·К)), T{\displaystyle T} — абсолютная температура (К), N{\displaystyle N} — количество молекул, k{\displaystyle k} — постоянная Больцмана (Дж/К).

Реальный газ

Реальный газ — это газ, между молекулами которого действуют силы межмолекулярного взаимодействия. Опыт показал, что законы идеальных газов с высокой степенью точности справедливы для реальных газов лишь при температурах, превышающих критическую. При повышении давления и понижении температуры ниже критической обнаруживаются значительные отклонения в поведении всех реальных газов. Реальный газ имеет сжимаемость от внешних сил значительно меньшую, чем идеальный. Реальные газы конденсируются, а уравнение состояния идеального газа не может объяснить переход вещества из газообразного состояния в жидкое[8]. Силы межмолекулярного взаимодействия — короткодействующие, то есть проявляются на расстояниях R ≤ 10−9 м и быстро уменьшаются с увеличением расстояния. Силы межмолекулярного взаимодействия в зависимости от расстояния между молекулами могут быть силами притяжения или силами отталкивания. Молекулярные силы притяжения называют силами Ван-дер-Ваальса. Из рисунка видно, что для больших расстояний между молекулами, когда плотность газа мала, силы Ван-дер-Ваальса правильно передают характер взаимодействия между молекулами. Части кривой, соответствующей межмолекулярному отталкиванию, в модели Ван-дер-Ваальса соответствует положительная часть кривой. На этом участке U (r) → ∞ при r ≤ d, то есть центры молекул не могут приблизиться на расстояние r < d (d — диаметр молекулы). В общем, изображена пунктиром кривая представляет потенциальную энергию парного взаимодействия молекул, между которыми действуют силы притяжения, а силы отталкивания проявляются лишь в случае столкновения согласно модели твердых шариков.

В 1873 году Ван-дер-Ваальс, проанализировав причины отклонения свойств реальных газов от закона Бойля-Мариотта, вывел уравнение состояния реального газа, в котором были учтены собственный объём молекул и силы взаимодействия между ними. Аналитическое выражение уравнение Ван-дер-Ваальса для одного моля газа имеет вид:

(p+aVμ2)(Vμ−b)=RT{\displaystyle \left(p+{\frac {a}{V_{\mu }^{2}}}\right)\left(V_{\mu }-b\right)=RT},

где коэффициенты a{\displaystyle a} и b{\displaystyle b} называют постоянными Ван дер Ваальса, которые зависят от химической природы вещества, температуры и давления. Уравнение Ван дер Ваальса для произвольного количества газа массой m{\displaystyle m} имеет вид:

(p+m2μ2aV2)(V−mμb)=mμRT{\displaystyle \left(p+{\frac {m^{2}}{\mu ^{2}}}{\frac {a}{V^{2}}}\right)\left(V-{\frac {m}{\mu }}b\right)={\frac {m}{\mu }}RT}

Уравнение Ван-дер-Ваальса является приближенным уравнением состояния реального газа, причем степень его приближения различна для разных газов. Записано большое количество эмпирических и полуэмпирических уравнений состояния реальных газов (уравнение: Бертло, Клаузиуса — Клапейрона, Дитеричи, Редлиха — Квонг, Камерлинг-Оннес т. п.). За счет увеличения числа констант в этих уравнениях можно достичь лучшего согласования с практикой, по сравнению с уравнением Ван-дер-Ваальса. Однако уравнение Ван-дер-Ваальса, благодаря своей простоте и физическому содержанию постоянных a{\displaystyle a} и b{\displaystyle b} входящих в него, является самым распространённым для анализа качественной поведения реальных газов.

Интересные факты

Чтобы испарить жидкость, вовсе необязательно её нагревать. Можно уменьшить атмосферное давление поднятием на высоту, либо вакуумированием.

См. также

Примечания

↑ Физическая Энциклопедия т. 1, 1988, с. 375.
↑ Белоконь Н. И., Основные принципы термодинамики, 1968, с. 78.
↑ Кириллин В. А. , Техническая термодинамика, 1983, с. 165.
↑ Перельман Я. И. ,Занимательная физика, 1994, с. 109.
↑ Физическая Энциклопедия т. 1, 1988, с. 123.
↑ Элементарный учебник ;физики / Под ред. Ландсберг Г. С.. — Изд. 8-е. — М.: Наука, 1972. — Т. 2. — С. 230—268.
↑ ГОСТ 30319.1-96. Газ природный. Методы расчета физических свойств. Определение физических свойств природного газа, его компонентов и продуктов его переработки.
↑ Вукалович М. П., Техническая термодинамика, 1968, с. 190—192.

Литература

Физическая Энциклопедия / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Советская Энциклопедия, 1988. — Т. 1. — 704 с.
Белоконь Н. И. Основные принципы термодинамики. — М.: Недра, 1968. — 112 с.
Вукалович М. П. Техническая термодинамика. — М.: Энергия, 1968. — 496 с.
Перельман Я. И. Занимательная физика. — Чебоксары: ТОО Арта, 1994. — Т. 2. — 272 с..
Кириллин В. А. Техническая термодинамика. — 4-е. — М.: Энергоатомиздат, 1983. — 416 с.

wikiredia.ru

Свойства газов, жидкостей, твердых веществ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

ДОНЕЦКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ

Государственное профессиональное образовательное учреждение

«Донецкий техникум промышленной автоматики»

Сборник методических материалов для

Самостоятельных работ студентов (СРС)

По дисциплине " химия "

Для студентов I курса

Технического профиля обучения

(общий объём -68 ч., из них 22ч. –срс)

Составила

Преподаватель химии,

Специалист

Высшей категории

Поплавская Е.Ф.

2015 г.

Сборник методических материалов для самостоятельных работ студентов по дисциплине " Химия " для студентов технического профиля обучения I курса, ГПОУ «Донецкий техникум промышленной автоматики» - 2015г.

Сборник может использоваться студентами при подготовке и проверке знаний студентов ГПОУ. Сборник рекомендован также для работы преподавателей при подготовке к занятиям по дисциплине «Химия». Составитель:Поплавская Е.Ф.- преподаватель квалификационной категории «специалист высшей категории» ГПОУ «Донецкий техникум промышленной автоматики» - 2015г.

Рецензент: Пугачова О.М.- преподаватель квалификационной категории «специалист высшей категории» ГПОУ «Донецкий техникум промышленной автоматики».Воробьева Н.В.- преподаватель квалификационной категории «специалист высшей категории» ГПОУ «Донецкий техникум промышленной автоматики» - 2015г

Рассмотрено и утверждено на заседании цикловой комиссии физико-химических дисциплин (протокол № 1от 30.09.2015г.) Пугачёва О.М.

Самостоятельная работа №1.

(Срс 1)

Тема: Газообразное состояние вещества: Три агрегатных состояния воды. Особенности строения газов. Молярный объем газообразных веществ. Примеры газообразных природных смесей: воздух,природный газ. Загрязнение атмосферы (кислотные дожди, парниковый эффект) и борьба с ним. Представители газообразных веществ: водород, кислород, углекислый газ, аммиак, метан, этилен. Их получение, собирание и распознавание.

Жидкое состояние вещества: Вода. Потребление воды в быту и на производстве. Жесткость воды и способы ее устранения. Минеральные воды, их использование в столовых и лечебных целях. Жидкие кристаллы и их применение.

Твердое состояние вещества:Аморфные твердые вещества в природе и в жизни человека, их значение и применение. Кристаллическое строение вещества.

Дисперсные системы: Понятие о дисперсных системах. Дисперсная фаза и дисперсионная среда. Классификация дисперсных систем в зависимости от агрегатного состояния дисперсной среды и дисперсионной фазы. Грубодисперсные системы: эмульсии, суспензии, аэрозоли. Тонкодисперсные системы: гели и золи. Состав вещества и смесей. Вещества молекулярного и немолекулярного строения. Закон постоянства состава веществ. Понятие «доля» и ее разновидности: массовая (доля элементов в соединении, доля компонента в смеси — доля примесей, доля растворенного вещества в растворе) и объемная. Доля выхода продукта реакции от теоретически возможного.

Основные понятия и термины по теме: три агрегатных состояния воды, Жидкое состояние вещества. Физические свойства. Жесткость воды и способы ее устранения, дисперсные системы, фаза, среда, классификация, грубодисперсные системы, тонкодисперсные системы, коллоидные растворы, состав вещества и смесей.закон постоянства состава веществ, понятие «доля» и её разновидности.

План изучения темы

(перечень вопросов, обязательных к изучению):

1. Три агрегатных состояния воды.

2. Молярный объем газообразных веществ.

3. Примеры газообразных природных смесей: воздух,природный газ.

4. Загрязнение атмосферы (кислотные дожди, парниковый эффект) и борьба с ним.

5. Жидкое состояние вещества.

6. Потребление воды в быту и на производстве.

7. Жесткость воды и способы ее устранения.

8. Минеральные воды, их использование в столовых и лечебных целях.

9. Твердое состояние вещества.

10. Понятие о дисперсных системах. Классификация.

11. Закон постоянства состава веществ. Понятие «доля» и ее разновидности.

Содержание:

Химики изучают превращения веществ, находящихся в трех агрегатных состояниях – газообразном(газы), жидком(жидкости) и твердом(твердые аморфные тела либо кристаллы)

Свойства газов, жидкостей, твердых веществ

Физическое состояние	Объем	Форма	Сжимаемость	Плотность
Газ	Совпадает с объемом сосуда, сильно зависит от температуры и давления	Заполняет сосуд, принимая его форму	Высокая	Низкая
Жидкость	Фиксированный	Нефиксированная, полностью или частично заполняет сосуд	Малая	От умеренной до большой
Твердое вещество	Фиксированный	Собственная	Практически отсутствует	Большая

Газы. Наиболее характерным свойством является сжимаемость и способность расширяться.

Газы не имеют собственной формы, они расширяются до тех пор, пока равномерно не заполнят весь сосуд, куда их поместили. Это означает, что газы не имеют собственного объема, т.е. объем газа определяется объемом сосуда, в котором он находится. Газ оказывает на стенки сосуда давление, одинаковое во всех направлениях. Еще одним свойством газов является их способность смешиваться друг с другом в любых соотношениях. Частицы газа располагаются случайным образом, они находятся так далеко друг от друга, что между ними не может возникнуть сила притяжения.

Газообразному состоянию присущи две особенности:

1) расстояние между молекулами обычно в несколько раз превышает их размеры;

2) газы способны занимать весь объем предоставленного им пространства.

Строение газообразных, жидких и твердых тел характеризуется разными расстояниями между мельчайшими частицами этих веществ. Частицы газа находятся гораздо дальше друг от друга, чем в твердом или жидком состоянии. В воздухе, например, среднее расстояние между частицами примерно в десять раз превышает диаметр каждой частицы. Таким образом, объем молекул занимает всего около 0,1 % от общего объема. Остальные 99,9 % составляет пустое пространство. В противоположность этому частицы жидкости заполняют около 70 % общего объема жидкости.

Газы в отличие от жидкостей и твердых тел могут сравнительно легко сжиматься. Для того чтобы хорошо понимать особенности строения газообразного вещества, нужно знать, чему равен молярный объем газа, какова взаимосвязь между занимаемым газом объемом и количеством вещества, температурой и давлением, как определить среднее расстояние между молекулами газа и как оно зависит от его давления, с какой скоростью двигаются молекулы газообразного вещества и от чего эта скорость зависит.

Закон Авогадро:В равных объемах различных газов при одинаковых условиях (температуре и давлении) содержится одинаковое число молекул.Из закона Авогадро вытекает важное следствие: при одинаковых условиях 1 моль любого газа занимает одинаковый объем. Этот объем можно вычислить, если известна масса 1 л газа. При нормальных условиях, т.е. температуре 273 К (0° С) и давлении 101325 Па, масса 1 л водорода равна 0,09 г, молярная масса его равна 1,008 • 2 = 2,016 г/моль. Тогда объем, занимаемый 1 молем водорода, равен2,016 г/моль

(2,016 г/моль)/0,09 г/л=22,4 л/моль.

При тех же условиях масса 1 л кислорода 1,429 г; молярная масса 32 г/моль.

Тогда объем равен

32 г/моль/1,429 г/л =22,4 л/моль.

Следовательно,При нормальных условиях 1 моль различных газов занимает объём, равный 22.4 л.

При нормальных условиях 1 моль различных газов занимает объём, равный 22.4 л. Этот объем называется молярным объемом газа.

Молярный объем газа – это отношение объема вещества к количеству этого вещества.

Молярный объем газа – постоянная величина, поскольку она мало зависит от природы вещества. Молярный объем при давлении 1 атм (101,3 кПа) и температуре 0 °С (273 K) по закону Авогадро равен 22,4 л. Газ, строго подчиняющийся закону Авогадро, принято называть идеальным.

Выбранные условия (1 атм, 0 °С) названы нормальными (н.у.)

Естественно, что молярный объем газа зависит от температуры и давления. При 25 °С и давлении 1 атм (эти условия названы стандартными) молярный объем идеального газа равен уже 24,4 л.

Молярные объемы реальных газов при одних и тех же условиях несколько отличаются от молярного объема идеального газа.

Молярные объемы некоторых газов при 0 °С и 1 атм.

Газ	Молярный объем, л
h3	22,432
О2	22,391
Cl2	22,022
CО2	22,263
Nh4	22,065
SО2	21,888
Идеальный	22,41383

На основании закона Авогадро осуществляют различные расчеты — вычисление объема, массы, плотности газов при нормальных условиях, молярной массы газообразных веществ, а также относительной плотности газов.

stydopedia.ru

Свойства газов, жидкостей, твердых веществ

Поиск Лекций

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

ДОНЕЦКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ

Государственное профессиональное образовательное учреждение

«Донецкий техникум промышленной автоматики»

Сборник методических материалов для

Самостоятельных работ студентов (СРС)

По дисциплине " химия "

Для студентов I курса

(общий объём -62 ч., из них 20ч. –срс)

Составила

Преподаватель химии,

Специалист

Высшей категории

Поплавская Е.Ф.

2016 г.

Сборник методических материалов для самостоятельных работ студентов по дисциплине " Химия " для студентов I курса, ГПОУ «Донецкий техникум промышленной автоматики» - 2016г.

Рецензент: Пугачова О.М.- преподаватель квалификационной категории «специалист высшей категории» ГПОУ «Донецкий техникум промышленной автоматики».

Рассмотрено и утверждено на заседании цикловой комиссии физико-химических дисциплин (протокол № 1от 02.09.2016г.) О.М.Пугачёва

Самостоятельная работа №1.

(Срс 1)

План изучения темы

(перечень вопросов, обязательных к изучению):

1. Три агрегатных состояния воды.

2. Молярный объем газообразных веществ.

3. Примеры газообразных природных смесей: воздух,природный газ.

4. Загрязнение атмосферы (кислотные дожди, парниковый эффект) и борьба с ним.

5. Жидкое состояние вещества.

6. Потребление воды в быту и на производстве.

7. Жесткость воды и способы ее устранения.

8. Минеральные воды, их использование в столовых и лечебных целях.

9. Твердое состояние вещества.

10. Понятие о дисперсных системах. Классификация.

11. Закон постоянства состава веществ. Понятие «доля» и ее разновидности.

Содержание:

Свойства газов, жидкостей, твердых веществ

Физическое состояние	Объем	Форма	Сжимаемость	Плотность
Газ	Совпадает с объемом сосуда, сильно зависит от температуры и давления	Заполняет сосуд, принимая его форму	Высокая	Низкая
Жидкость	Фиксированный	Нефиксированная, полностью или частично заполняет сосуд	Малая	От умеренной до большой
Твердое вещество	Фиксированный	Собственная	Практически отсутствует	Большая

Газы. Наиболее характерным свойством является сжимаемость и способность расширяться.

Газообразному состоянию присущи две особенности:

1) расстояние между молекулами обычно в несколько раз превышает их размеры;

2) газы способны занимать весь объем предоставленного им пространства.

(2,016 г/моль)/0,09 г/л=22,4 л/моль.

При тех же условиях масса 1 л кислорода 1,429 г; молярная масса 32 г/моль.

Тогда объем равен

32 г/моль/1,429 г/л =22,4 л/моль.

Следовательно,При нормальных условиях 1 моль различных газов занимает объём, равный 22.4 л.

Молярный объем газа – это отношение объема вещества к количеству этого вещества.

Выбранные условия (1 атм, 0 °С) названы нормальными (н.у.)

Молярные объемы некоторых газов при 0 °С и 1 атм.

Газ	Молярный объем, л
h3	22,432
О2	22,391
Cl2	22,022
CО2	22,263
Nh4	22,065
SО2	21,888
Идеальный	22,41383

poisk-ru.ru

<<	<	Ноябрь 2013			>	>>
Пн	Вт	Ср	Чт	Пт	Сб	Вс
				1	2	3
4	5	6	7	8	9	10
11	12	13	14	15	16	17
18	19	20	21	22	23	24
25	26	27	28	29	30

Свойства газов, жидкостей, твердых веществ. Природный газ это вещество жидкое или газообразное

какие виды топлива тебе известны твёрдые, жидкие, газообразные

вещества жидкие, твердые, газообразные. примеры

Природный газ это органическое вещество? или неорганическое?

Свойства и характеристики природного газа

Состав природного газа

Природный газ — лучший тип топлива

Газообразное состояние Википедия

Некоторые частные случаи

Этимология

Физические свойства

Макроскопические характеристики

Сосуществование с жидкостью

Микроскопические характеристики

Тепловое движение молекул газа

Закон Авогадро

Кинетическая теория

Электрический ток в газах

Процессы переноса

Сжимаемость

Теплоёмкость

Теплопроводность

Вязкость

Число Прандтля

Упрощённые модели газа

Идеальный газ

Реальный газ

Интересные факты

См. также

Примечания

Литература

Свойства газов, жидкостей, твердых веществ

Свойства газов, жидкостей, твердых веществ

Видеоматериалы

Опыт пилотных регионов, где соцнормы на электроэнергию уже введены, показывает: граждане платить стали меньше

Соответствует ли вода и воздух установленным нормативам?

С начала года из ветхого и аварийного жилья в республике были переселены десятки семей

Столичный Водоканал готовится к зиме

Более 10-ти миллионов рублей направлено на капитальный ремонт многоквартирных домов в Лескенском районе

Актуальные темы

Формирование энергосберегающего поведения граждан

Предложения организаций, осуществляющих регулируемую деятельность о размере подлежащих государственному регулированию цен (тарифов) на 2013 год

НАУЧИМСЯ ЭКОНОМИТЬ В БЫТУ

Рубрикатор

Пользователю

Доп.информация