Verständnisfragen zu idealen Gasen

1.a) Was ist ein ideales Gas?

1.b) Geben Sie eine Zustandsgleichung des idealen Gases an.

1.c) Wie ist die spezifische Gaskonstante definiert?

2. Wie lauten und wann gelten die Gesetze von

2.a) Boyle-Mariotte,

2.b) Gay-Lussac?

3. Wie ist der physikalische Normzustand festgelegt?

4.a) Was besagt das Gesetz von Avogadro?

4.b) Was versteht man unter Avogadro-Konstante?

Lösung:

Quelle der Zitate: WIKIPEDIA

1.a) Was ist ein ideales Gas?

1.b) Geben Sie eine Zustandsgleichung des idealen Gases an.

1.c) Wie ist die spezifische Gaskonstante definiert?

2. Wie lauten und wann gelten die Gesetze von

2.a) Boyle-Mariotte,

2.b) Gay-Lussac?

3. Wie ist der physikalische Normzustand festgelegt?

Die Normbedingungen, auch als Normalbedingungen oder STP (vom englischen Begriff Standard Temperature and Pressure) bezeichnet, sind nach DIN 1343:

Temperatur = 273,15 K entsprechend 0 °C und

Druck = 101325 Pa oder N/m² = 1013,25 hPa = 101,325 kPa = 1,01325 bar = 0,101325 MPa ( = 1 atm)

4.a) Was besagt das Gesetz von Avogadro?

4.b) Was versteht man unter Avogadro-Konstante?

Gase bestehen aus Molekülen oder im Falle der Edelgase, aus Atomen. Wenn Atome und Moleküle als „kleinste Teilchen“ zusammengefasst werden, gilt:„Gleiche Volumina aller Gase enthalten bei gleicher Temperatur und gleichem Druck gleich viele kleinste Teilchen.“

„Die molare Gaskonstante hat für alle Gase denselben Wert.“

Aus den Gasgesetzen von Gay-Lussac und Boyle-Mariotte folgt für ein homogenes Gas, das heißt für eine Gassorte, für die Temperatur, Druck oder Volumen variiert wird:

Der Satz von Avogadro besagt nun, dass diese Konstante für alle Gase denselben Wert annimmt, es ist die universelle oder allgemeine Gaskonstante R.

Die Avogadro-Konstante N_A ist eine nach Amedeo Avogadro benannte physikalische Konstante, die als Teilchenzahl N pro Stoffmenge n definiert ist. Sie gibt an, wie viele Teilchen (etwa Atome eines Elementes oder Moleküle einer chemischen Verbindung) in einer bestimmten Stoffmenge (nämlich einem Mol) des jeweiligen Materials enthalten sind. Sie ist definiert als:^[1]

Entsprechend der Definition der atomaren Masseneinheit u beträgt die Masse m von 6,02214129 (27) · 10²³ Atomen ¹²C im Grundzustand exakt 12 g. Auf Kohlenstoff-12 werden die molaren Massen aller anderen Elemente bezogen.