KURZUS: Mérnöki kémia
MODUL: II. modul
6. lecke: Reális és ideális gázok, gázelegyek tulajdonságai
A 6. lecke célja: a gázok alapvető tulajdonságainak bemutatása, gáztörvények megismertetése, alapvető számítási feladatok elvégzése. | ||
Követelmények: a 6. leckéhez tartozó tananyag az (1) tankönyv 113-128. oldalán és az oktató által kiadott tananyagban található. Az önellenőrző kérdések segítségével ellenőrizze tudását. | ||
A tananyag elsajátításának becsült időszükséglete: 1-1,5 óra. | ||
A leckében előforduló kulcsfogalmak: kinetikus gázelmélet, ideális és reális gázok, gáztörvények, számítási példák. | ||
A 6. leckéhez tartozó tananyag összefoglalása: | ||
| ||
A standard állapotú gázok 1 mol anyagmennyisége, 25 °C-on (298 K), normál légköri nyomáson (101,325 kPa) 24,5 dm3 térfogatú. Hogy jön ez ki? Megoldás: | ||
p × V = n × R × T | ||
101,325 kPa × V = 1 mol × 8,314 J/mol K × 298 K | ||
Ebből V = 24,5 dm3 | ||
A normál állapotú gázok 1 mol anyagmennyisége, 0 °C-on (273 K), normál légköri nyomáson (101,325 kPa) 22,4 dm3 térfogatú. Hogy jön ez ki? Megoldás: | ||
p × V = n × R × T | ||
101,325 kPa × V = 1 mol × 8,314 J/mol K × 298 K | ||
Ebből V = 22,4 dm3 | ||
Az ún. elemi állapotú gázok kétatomos molekulákat képeznek gázhalmazállapotban: pl. H2, N2, O2, Cl2. Kivételt képeznek a nemesgázok, akik "egyatomos molekulákat" alkotnak: He, Ne, Ar, Kr, Xe. Moláris tömegük (M) kiszámításánál tehát ezt figyelembe kell vennünk. Pl. hélium gáz moláris tömege: 4 g/mol, oxigéngáz moláris tömege: 2×16 g/mol=32 g/mol. |
Számítási példafeladatok a 6. leckéhez | ||
1. Mennyi a tömege 100 dm3 ammóniának standard nyomáson és hőmérsékleten? | ||
Megoldás: | ||
P × V = n × R × T | ||
2. Mekkora a tömege 50 liter térfogatú, normál állapotú oxigéngáznak? A oxigéngáz (O2) moláris tömege 32 g/mol. | ||
Megoldás: | ||
p × V = n × R × T | ||
3. Egy gázminta térfogata 20 °C hőmérsékleten és 1,2 bar nyomáson 30 liter. Adjuk meg a gázminta térfogatát normál állapotban! | ||
Megoldás: | ||
1 bar = 100 kPa, 30 liter = 30 dm3, 20 °C = 293 K | ||
4. Egy 5 liter térfogatú palack hélium (He) gázt tartalmaz. 20,5 oC-on a palackban lévő hélium tömege 32 g. Mekkora a nyomás a palackban atm mértékegységben kifejezve? A hélium egyatomos gáznak tekintendő, moláris tömege: 4 g/mol. | ||
Megoldás: | ||
1 atm = 101,325 kPa |
Önellenőrző kérdések a 6. leckéhez | |||||||||
1. Gay-Lussac 1. törvénye szerint...
![]() | |||||||||
2. Gay-Lussac 2. törvénye szerint...
![]() | |||||||||
3. Boyle-Mariotte törvénye szerint...
![]() | |||||||||
4. Mit jelent a tökéletes (ideális) gáz kifejezés?
![]() | |||||||||
5. Mit mond ki Avogadro-törvénye?
![]() | |||||||||
6. Mekkora a nyomás abban az 15 liter térfogatú nitrogénpalackban, amely 1,2 kg nitrogéngázt tartalmaz és hőmérséklete 21 oC (MN = 14 g/mol)?
![]() | |||||||||
7. Egy hidrogéngázzal töltött tartályból vett minta térfogata 24 oC-on és 0,1 MPa nyomáson 23,7 ml. Adja meg a minta térfogatát normál állapotban!
![]() |