Идеал газ күйінің теңдеуі немесе Менделеев-Клайперон теңдеуі
------------------------------------------------------------

Газдың қандай күйде тұрғанын білу үшін оның термодинамикалық параметрлерін,
яғни қысымды, температураны, көлемді білу қажет. Термопараметрлердің біреуінің өзгерісі оның басқа 
параметрлерінің өзгеруіне әкеп соғады. Бұл параметрлерді байланыстыратын теңдеу *газ күйінің* 
теңдеуі *деп аталады. Осы теңдеуді молекулалы-кинетикалық теорияның негізгі теңдеуін пайдалана отырып,*
шығарып көрейік.
Бізге *p = nkТ* екені белгілі. Газ молекулаларының концентрациясын *n = N/V* ескеріп, *p = NkT/ V* аламыз.
Осыдан *pV = NkT* шығады. Газ молекулаларының санын газдың зат мөлшері арқылы табамыз:
*N = {\displaystyle \,\nu }NA = mNA / M .* Осыны ескерсек,

{\displaystyle {{p}{V}}={\frac {m}{M}}{{N\_{A}}{k}{T}}}.
Екі тұрақты санның - Авагадро санының және Больцман тұрақтысының көбейтіндісіне тең шаманың өзі де
тұрақты шама. Оны универсал газ тұрақтысы деп атайды: 

{\displaystyle {R}={\frac {k}{N\_{A}}}}

```
 R = 1,38 ˑ 10-23 Дж/K ˑ 6,02 ˑ 1023 1/моль = 8,31 Дж/ K ˑ моль.
```

*Универсал газ тұрақтысы дегеніміз* - заттың 1 молінің температурасын 1К-ге арттыру үшін оған қанша жылу 
мөлшерін беру қажет екенін көрсететін физикалық шама. Бұл универсал газ тұрақтысының физикалық мағынасы.
Осы айтылғандарды ескерсек, онда идеал газ үшін мына теңдеу орындалады:

{\displaystyle p\cdot V={\frac {m}{M}}R\cdot T.}
Бұл идеал газ күйінің теңдеуі деп аталады. Осы түрде бұл теңдеуді тұңғыш рет ұлы орыс ғалымы
Д.И. Менделеев алған, сондықтын ол Менделеев-Клайперон теңдеуі деп аталады. 10 жылдай Ресейде қызмет 
еткен, атақты француз физигі, Б.П.Клайперон идеал газ күйінің теңдеуін Менделеевтен бұрын ( 1834 ж. ) алды. 
Идеал газ күйінің теңдеуі физикадағы алғашқы тамаша жалпылау теңдеуі. Ол тәжірибеде тағайындалған бірқатар газ
заңдарын жалпылайды. Қандай затты алғанымызға тәуелсіз болатын жалпыланған заңдарды ашу - физика 
ғылымының мақсаты. 

|  |  |
| --- | --- |
| p | Газдың қысымы ( Па ) |
| V | Газдың көлемі ( м3 ) |
| {\displaystyle \,\nu } | Зат мөлшері ( моль ) |
| R | Универсал газ тұрақтысы ( Дж/ K ˑ моль ) |
| T | Абсолют температура ( К ) |
| N | Молекулалар саны |
| NA | Авогадро саны ( 1/ моль ) |
| m | Заттың массасы ( кг ) |
| M | Мольдік масса ( кг/ моль ) |

Егер күй теңдеуін қалыпты жағдайда идеал газдың бір молі үшін жазатын болсақ, онда ол p = 101325 Па, Т = 273 K, кезінде V = 22.4 л/моль көлем қабылдайды. Сонда 

{\displaystyle {\frac {{p}{V}}{T}}=} 8,31 Дж/К ˑ моль .
Универсал газ тұрақтысы шықты.

Изопроцестер
------------

Газдарда өтіп жататын көптеген процестердің ішінен газдың берілген массасы үшін қандай да бір термопараметрдің тұрақты болып қалатын кезіндегі процестер изопроцестер деп аталады. Оның 3 түрі бар:

**Изотермалық** ( грек. isos - бірдей және therme - жылу) процесс - тұрақты температура кезінде өтетін процесс. Изопроцестердің ішінен бірінші болып осы изотермалық процесс зерттелді. Ағылшын физигі Р. Бойль 1662 ж. және оған тәуелсіз француз физигі Э. Мариотт тәжірибе жүзінде *тұрақты температура кезінде газдың берілген массасы үшін оның қысымының газ алып тұрған көлемге көбейтіндісі тұрақты шамаға тең болатынын тағайындады*, яғни *pV = const*Ірі жазу. Бұл заң *Бойль - Мариотт заңы* деп аталады.

{\displaystyle {{p\_{1}}{V\_{1}}}={{p\_{2}}{V\_{2}}}}.
**Изобаралық** ( грек. isos - бірдей және baros - ауырлық салмақ ) процесс - тұрақты қысым кезінде өтетін процесс. Француз физигі *Гей - Люссак 1802 ж. тәжірибе жүзінде тұрақты қысымда газдың берілген массасы көлемінің температураға сызықты тәуелді болатынын тағайындады*, яғни 

{\displaystyle {\frac {V\_{1}}{V\_{2}}}={\frac {T\_{1}}{T\_{2}}}}.
Бұл заң Гей - *Люссак заңы* деп аталады.

**Изохоралық** ( грек. isos - бірдей және chosa - көлем ) процесс - тұрақты көлем кезінде өтетін процесс. бұл процессті француз физигі Ж. Шарль зерттеген. 1787 ж. ол тәжірибе жүзінде *тұрақты көлемде берілген газ массасынәң қысымы оның температурасына тура пропорционал болатынын тағайындады*, яғни 

{\displaystyle {\frac {p\_{1}}{p\_{2}}}={\frac {T\_{1}}{T\_{2}}}}.
Бұл - *Шарль заңы*. Шарль өзінің заңын Гей - Люссактан ерте ашты, бірақ кеш жариялады.

Пайдаланған әдебиет
-------------------

* 

Қазақ Энциклопедиясы, 10 - том

* Жалпы білім беретін меітептің жаратылыстану-математика бағытындағы 10-сыныбына арналған оқулық | Б. Кронгарт, В. Кем, Н. Қойшыбаев. - Өңд. толықт. 2 - бас. Алматы: Мектеп, 2010-384б. сур.