28 10 2010 agregatna stanja[1]

8/19/2019 28 10 2010 Agregatna Stanja[1]

1/8

1

STANJA

MATER

IJE

- A G R E G A T N A

S T A

N J A -

F i z i č k a s t a n j a m a t e r i j e :

č v r s t o

( s )

t e č n o

( l )

g a s o v i t o

( g )

p l a z m a

Č v r s t a t e l a i m a j u o d r e đ e n o b l i k i z a p r e m i

n u

T e č n o s t i i m a j u o d r e đ e n u z a p r e m i n u , a l i n

e m a j u o d r e đ e n o b l i k

( z a u z i m a j u o b l i k s u d a u k o m e s

e n a l a z e )

G a s o v i n e

m a j u n i o d r e đ e n o b l i k n i o d r e đ e n u z a p r e m i n u

2 8 - 1 0 - 2 0 1 0

2

G a s - s u p s t a n c a k

o j a j e n a o b i č n i m u s l o v i m a u g a s o v i t o m

s t a n j u ( s o b

n a t e m p e r a t u r a i n o r m a l a n p r i t i s a k )

P a r a - g a s o v i t a

f o r m a č v r s t i h i t e č n i h s u p s t a n c i

T e č n o s t

p a r a

Č v r s t a s u p s t a n c a

p a r a

I s p a r a v a n j e

S u b l i m a c i j a

F l u i d i - t e č n o s t i

i g a s o v i ( s l o b o d n o p o k r e t l j i v i , m

o g u “ t e ć i ” )

K o n d e n z o v a n o s

t a n j e - č v r s t e i t e č n e s u p s t a n c e

3

S A D R Ž A J :

G a s n i z a k o n i

O p š t a j e d n a č i n a g a s n o g s t a

n j a

J e d n a č i n a s t a n j a i d e a l n o g g

a s a

S m e š e g a s o v a i p a r c i j a l n i p r i t i s c i

D i f u z i j a i e f u z i j a g a s o v a

G a s o v i t o a g r e g a t n o

s t a n j e

4

G a s o v i t o a g r e g a t

n o s t a n j e o p i s u j u :

• k o l i č i n a g a s a

n

• z a p r e m i n a

V

• t e m p e r a t u r a

T

• p r i t i s a k

P

F i z i č k e o s o b i n e :

n e z a v i s i o d p r i r o d e g a s a ( u g l a v n o m )

M o g u ć e j e :

• p o s t a v i t i m o d e l

g a s a ( b e z o b z i r a d a l i s e r a d i o j e d n o m g a s u i l i

s m e š i g a s o v a )

• k v a n t i t a t i v n o o k

a r a k t e r i s a t i g a s p o m o ć u j e d n o s t a v n i h m a t e m a t i č k i h

r e l a c i j a


2/8

5

G A S N I Z A K O N I

• D o b i j e n i e k

s p e r i m e n t a l n o ( p o v e z u j u : P ,

V ,

T , n )

• O d n o s e s e n

a i d e a l n e g a s o v e

T - a p s o l u

t n a t e m p e r a t u r a ( u k e l v i n i m a

, K )

0 K = - 2 7 3

, 1 5 o C

a p s o l u t n a n u l a

T = t + 2 7 3 , 1

5

I d e a l a n g a

s

- z a p r e m i n a m o l e k u l a m o ž e z a n e m a r i t i

- n e p o s t o j e m e đ u m o l e k u l s k e p r i v l a č n e s i l e

t e m

p e r a t u r a u s t e p e n i m a C e l z i j u s a

( o C )

6

2 2

2

1 1

1

T V P

T V P

=

( n – k o n s t a n t n o )

T : K

P : i s t i m z

a P

1 i P

2

( k P a )

V : i s t i m z a V

1 i V

2 ( d m

3 )

O P Š T

A J E D N A Č I N A G A S N O G S T

A N J A

- k o m

b i n o v a n a j e d n a č i n a g a s n o g s t

a n j a -

P 1 , V

1 ,

T 1

P 2 ,

V 2 ,

T 2

7

T P V

T V P

o o

o

=

P o

= 1 0 1 , 3

k P a

T o

= 2 7 3 , 1

5 K

V o

- z a p r e m i n a p o d n . u . , z a v i s i o d k o l i č i n e g a s a

n . u .

S t a n d a r d n i ( n o r m a l n i ) u s l o v i ( S T P , N T P , n . u . )

T e m p e r a t u r a :

2 7 3 , 1 5 K

( 0 o C )

P r i t i s a k :

1 0 1 , 3 k P a

( 1 a t m )

S t a n d a r d n a

m o l a r n a z a p r e m i n a g a s a ( V m )

1 m o l i d e a l n

o g g a s a

2 2 , 4 d m 3

n . u .

8

n R T

P V =

P : k P a

V : d m

3

n : m o l

T : K

R = 8 , 3

1 4

k P a d m

3 m o l - 1 K - 1

J E D N A

Č I N A S T A N J A I D E A L N O G

G A S A

R T

M m

P

V =

m : g

( m a s a g a s a )

M :

g m o l -

1

( m o l a r n a m a s a g a s a )


3/8

9

S M E Š E G A S O V A I P A R C I J A L N I P R I T I S C I

D a l t o n o v z a

k o n : T o t a l n i p r i t i s a k g a s n e s m

e š e ( s m e š e i d e a l n i h

g a s o v a ) j e d n a k j e z b i r u p a r c i j a l n i h p r i t i s a k a t i h g a s o v a

P t o t = P

A + P

B + P

C + . . . .

P A - p a r c i j a

l n i p r i t i s a k g a s a A

P B - p a r c i j a

l n i p r i t i s a k g a s a B

P a r c i j a l n i p r i t i s a k g a s a j e p r i t i s a k k o j i b i t a j g a s v r š i o d a s e n a l a z i

s a m u s u d u

n a t e m p e r a t u r i k a o i s m e š a

1 0

K I N E

T I Č K A T E O R I J A G A S O V A

- o s o b i n

e g a s o v a n a m o l e k u l s k o m n i v o u

- o d n o s i n a m o d e l i d e a l n o g g a s a

A B

B A

M M

v v

=

G r a h a m o v z a k o n : B r z i n a k o j o m s e m o l e k u l i k r e ć u j e o b r n u t o

p r o p o r c i o n a l n a k v a d r a t n o m k o r e n u n j i h o v i h m o

l a r n i h m a s a

Z a g a s o v e A i B :

1 1

P r i m e r : U p o r e d i t i b r z i n e m o l e k u l a H 2 i O 2 ( n a i s t o j T )

2 2

2 2

H O

O H

M M

v v

= = = =

2 3 2

v v 2 2 O H

= = = =

4

1 6

v v 2 2 O H

= = = =

= = = =

2

2

O

H

v 4

v

= = = =

1 2

H C l – 3 6 , 5

N H 3 - 1 7

N H 4 C l

A B

B A

M M

v v =

D i f u z i j a : k r e t a n j e g a s a k r o z p r o s t o r i l i

m e š a n j e j e d n o g

g a s a s a d r u g i m b e z

d e l o v a n j a s p o l j a š n j i h s i l a

v ( N H

3 )

> v ( H C l )

M ( N H

3 )

< M

( H C l )


4/8

1 3

M r : N 2 = 2 8 , H 2 = 2

E f u z i j a : p r o l a z a k g a s a k r o z v r l o

m a l i o

t v o r u p r o s t o r s a s m a n j e n i m

p r i t i s k

o m ( v a k u u m )

A B

B A

M M

v v

=

v ( H

2 ) > v ( N

2 )

M ( H

2 ) < M

( N

2 )

1 4

R E A L N I G A S O V

I

( 1 ) m o l e k u l i i m a j u r e a l a n v o l u m e n

( 2 ) i z m e đ u m o l e k u l a p o s t o j e m e đ u m o l e k u l s k e p r i v l a č n e s i l e

P r i m a l i m p r i t i s c i m a g a s o v i

s e p o n a š a j u k a o i d e a l n i

1 5

T E Č N O A G R E G A T N O

S T A N J E

T e č n e s u p s t a

n c e s a s t o j e s e o d :

m o l e k u l a

( m o g u b i t i d e l i m i č n o j o n i z o v a n i )

C C l 4 ,

C 2 H

5 O H ,

H 2

O

j o n a ( u r a s t o p u j o n s k e s u p s t a n c e n a v i s o k o j T )

N a C l ( s ) →

N a + ( l ) + C l - ( l )

F i z i č k e o s o b i n e t e č n o s t i v a r i r a j u u z a v i s n o s

t i o d :

- j a č i n e p r i v l a č n i h s i l a i z m e đ u č e s t i c a

T

1 6


5/8

1 7

T i p o v i

č v r s t i h s u p s t a n c i :

J o n s k e

M e t

a l n e

M o l e k u l s k e

M a k r o m o l e k u l s k e

J a č i n a v e z a o d r e đ u j e t e m p e r a t u r u

( t a č k u ) t o p l j e n j a

Č V R S T O

A G R E G A T N O

S T A N J E C

( d i j a m a n t )

I 2 N a N a C l

1 8

K r i s t a l n a s t r u k t u r a : s t r u k t u r n e j e d i n k e ( a t o m i , m o l e k u l i i l i j o n i )

m e đ u s o b n o p o v e z a n e p o o d r e đ

e n o j p r a v i l n o s t i

A m o r f n e s u p s t a n c

e : n e m a j u u r e đ e n u s t r u k t u r u

a

b c

α α α α β β β β

γ γ γ γ

1 9

P R O M E N A A G R E G A T N O

G S T A N J A

Č V R S T O

( s )

T E Č N O

( l )

G A S O V I T O

( g )

Z a g r e v a n j e

H l a đ e n j e

T O P L J E N J E

O Č V R Š Ć A V A N J E

I S P A R A V A N J E

K

O N D E N Z A C I J A

S U B L I M A C I J A

D E S U B L I M A C I J A

2 0

L e d

I 2 ( s )

I 2 ( g )

I 2 ( s )

S u b l i m a c i j a j o d a

S u b l i m a c i j a : d i r e k t a n p r e l a z i č v r s t o g u g a s o v i t o s t a n j e


6/8

2 1

D i j a g r a m f a z a i l i d i j a g r a m s t a

n j a ( P v s . T )

T c

P c

C O

2

S K F

2 2

T r o j n a t a č k a ( A ) :

r a v n o t e ž a i z m e đ u s v a t r i s t a n j a ,

č v r s t o - t e č n o - g a s o v i t o

L i n i j a A - B : k r i v a

s u b l i m a c i j e

- d i r e k t a n p r e l a z

i z č v r s t o g u g a s o v i t o s t a n j e i s k o

r i š ć e n j e z a s u š e n j e

h r a n e i d r u g i h m

a t e r i j a l a b e z z a g r e v a n j a ( ″ f r e e z

i n g - d r y ″ ; l i o f i l i z a c i j a )

L i n i j e : v r e d n o s t i P i T p o d k o j i m s u d v e f a z e u r a v n o t e ž i

T a č k e v a n l i n i j a :

v r e d n o s t i P i T p o d k o j i m a p o s t o j i s a m o j e d n o

a g r e g a t n o s t a n j e

L i n i j a A - C : v r e d n

o s t i P i T z a t e č n o - g a s o v i t u r a v

n o t e ž u

L i n i j a A - B : v r e d n

o s t i P i T z a č v r s t o - g a s o v i t o r a v

n o t e ž u

L i n i j a A - D : v r e d n

o s t i P i T z a t e č n o - č v r s t u r a v n o

t e ž u

2 3

K r i t i č n a t e m p e r a t u r a T c

: t e m p e r a t u r a i z n a d

k o j e g a s n e m o ž e d a s e

k o n d e n z u j e b e z o b z i r a n a p r i m e n j e n p r i t i s a k ( n e m a p r e l a s k a u t e č n o s t a n j e )

K r i t i č a n p r i t i s a k P c :

p r i t i s a k p o t r e b a n d a b i s e g a s k o n d e n z o v a o n a

n j e g o v o j k r i t i č n o j t e m p e r a t u r i

K r i t i č n a t a č k

a ( C ) : k o m b i n a c i j a k r i t i č n e t e m

p e r a t u r e i k r i t i č n o g p r i t i s k a

•

H 2

O :

t c = 3 7 4 o C ,

P c =

2 1 8

a t m

•

C O

2 :

t c = 3 1 o C ,

P c =

7 3

a t m

S u p e r k r i t i č n i f l u i d ( S K F ) : s t a n j e g a s a i z n a d

k r i t i č n e t e m p e r a t u r e i p r i t i s k a

Z A U V E Ž B A V A N J E G R A D I V A


7/8

2 5

2 2 2

1 1

1

T V P

T V P

=

( n – k o n s t a n t n o )

T P V

T V P

o o

o

=

P o = 1 0 1 , 3 k P a

T o = 2 7 3 , 1 5 K

V o - z a p r e m i n a p o d n . u . ,

z a v i s i o d k o l i č i n e g a s a

N O R M A L N I U S L O V I

1 m o l g a s a

2 2 , 4 d m 3

n . u .

n R T

P V =

P - k P a

V - d m 3

n - m o l

T - K

R = 8 , 3 1 4

k P a d m 3 m o l - 1 K - 1

m – g

M – g m o l - 1

A B

B A

M M

v v

=

R T M m

P V =

KLJU ČNEJEDNA ČINE

2 6

1 2

3 4

5

6

7

1.Ukomagregatnom

stanjusenalazinekasupstanca

(npr.voda),u

z a t v o r e n o m s i s t e m u

, p o d u s l o v i m a d a t i m u d i j a g r a m

u s t a n j a :

T e m p e r a t u r a

P r i t i s a k

1_____________

2_____________

3_____________

4____________

5____________

6____________

7

____________

S U P E R K R I T I Č N I

F L U I D

2 7

2

3

4

1

5

2 .

D o k a k v i h p r o m e n a d o l a z i , u z a t v o r e n o m s i s t e m u , p r i p r o m e n i u s l o v a

p r i k a z a n i h b r o j e v i m a u d i j a g r a m u s t a n j a :

T e m p e r a t u r a

P r i t i s a k

1__________________

2__________________

3__________________

4___________

______

5___________

______

S U P E R K R I T I Č N I

F L U I D

2 8

3 .

K r i t i č n a t e m p e r a t u r a j e :

a ) t e m p e r a t u r a i z n a d k o j e g a s n e m o ž e d a s e k o

n d e n z u j e b e z o b z i r a

n a p r i m e n j e n

p r i t i s a k

b ) t e m p e r a t u r a i s p o d k o j e g a s n e m o ž e d a s e k o

n d e n z u j e b e z o b z i r a

n a p r i m e n j e n

p r i t i s a k

c ) b i l o k o j a t e m

p e r a t u r a n a k o j o j g a s , p r i o d r e đ e n o m p r i t i s k u , m o ž e

d a s e k o n d e n z u j e

4 .

K r i t i č a n p r i t i s a k

:

a ) p r i t i s a k p o t r e

b a n d a b i s e g a s k o n d e n z o v a o n a n j e g o v o j k r i t i č n o j

t e m p e r a t u r i

b ) b i l o k o j i p r i t i s a k n a k o m e g a s , n a o d r e đ e n o j t e m p e r a t u r i , m o ž e

d a s e k o n d e n

z u j e


8/8

2 9

5 .

A k o j e k r i t i č n a t a č k a z a C O

2 n a 3 1 o C i 7 3 a t m ,

š t a j e t a č a n i s k a z :

a ) d a b i s e C

O 2

i z g a s o v i t o g p r e v e o u t e č n o a g r e g a t n o s t a n j e n a 3 5 o C

p o t r e b n o j e d a p r i t i s a k b u d e v e ć i o d 7 3 a t m

b ) d a b i s e C

O 2

i z g a s o v i t o g p r e v e o u t e č n o

a g r e g a t n o s t a n j e n a 3 5 o C

p o t r e b n o j e d a p r i t i s a k b u d e m a n j i o d 7 3 a t m

c ) n a t e m p e r a t u r a m a v e ć i m o d 3 1 o C C O

2 s e n e m o ž e p r e v e s t i i z

g a s o v i t o g

u t e č n o a g r e g a t n o s t a n j e b e z o b

z i r a n a p r i m e n j e n p r i t i s a k

3 0

6 . K r i t i č n a t a č k a z a H

2 O j e n a 3 7 4o C i 2 1 8 a t m . Š t a j e t a č a n i s k a z :

a ) d a b i s e v o d a k o

n d e n z o v a l a n a 3 8 0 o C p o t r e b n o

j e d a p r i t i s a k b u d e

v e ć i o d 2 1 8 a t m

b ) d a b i s e v o d a k o

n d e n z o v a l a n a 3 8 0 o C p o t r e b n o j e d a p r i t i s a k b u d e

m a n j i o d 2 1 8 a t m

c ) v o d a s e n e m o ž e k o n d e n z o v a t i n a t e m p e r a t u r a m

a v e ć i m o d 3 7 4 o C

b e z o b z i r a n a p r

i m e n j e n p r i t i s a k .

3 1

7 .

K o l i k o p u

t a j e v e ć a b r z i n a m o l e k u l a H

2 u

o d n o s u n a N

2 .

8 .

K o l i k o p u

t a j e v e ć a b r z i n a m o l e k u l a C O u

o d n o s u n a C O

2 .

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