Opći zakon plinovite države

The Opći zakon plinovite države razmatra se kombinacija Tri zakona o plinu: Boyleova zakona, Gay-Lussacovog zakona i Charlesova zakona. Svaka je zadužena za povezivanje dviju temeljnih varijabli: tlaka, volumena i temperature.

Opći zakon plinovite države uspostavlja stalni odnos između tlaka, volumena i temperature, u obliku jednadžbe:

PV / T = P’V ’/ T’

To znači da Omjer tlaka i volumena u odnosu na temperaturu imat će ista vrijednost i na početku i na kraju procesa koji uključuje plin. Takav postupak može biti proširenje ili stezanje.

Karakteristike i svojstva plinova

Znajući da se plinovi sastoje od molekula koje se brzo kreću, možemo razumjeti zašto djeluju onako kako rade. Ako se spustimo u duboku minu ili se popnemo liftom, naši bubnjići reagiraju na promjenu visine.

Na velikim nadmorskim visinama molekule zraka su udaljenije, a na dubini rudnika bliže su nego na razini mora. Pod pretpostavkom da su temperature iste, molekule se kreću istom brzinom, zapravo istom brzinom. prosječne brzine, ali u rudniku su pogodili bubnjić u većem broju nego na razini mora, u istom intervalu od vrijeme.

Ovo intenzivnije bombardiranje (veći pritisak) bubnjića ono je što u ušima stvara osebujan osjećaj spuštanja u duboku minu.

Boyleov zakon

Boyleov zakon jedan je od plinskih zakona i odnosi se na Varijacija u količini plina zbog tlaka. Robert Boyle prvi je pažljivo proučavao utjecaj tlaka na količine plinova.

Primijetio je da se svi plinovi ponašaju na isti način kada su podvrgnuti promjenama tlaka, pod uvjetom da Temperatura ostaje konstantna.

Može se navesti na sljedeći način:

"Količina cijelog suhog plina pri konstantnoj temperaturi varira obrnuto od tlaka kojem je podvrgnut"

Može se matematički izraziti na sljedeći način:

V varira kao 1 / P

V = k (konstanta) * 1 / P

Ili V * P = k

Stoga se također izražava:

"Za bilo koju masu suhog plina pri konstantnoj temperaturi, umnožak zapremine i tlaka je konstantan."

Charles Law

Charles je proučavao širenje plinova i pokazao da se, držeći konstantni tlak, svi plinovi šire u jednakoj mjeri kada se zagriju za određeni broj stupnjeva.

Ako se volumen plina izmjeri na 32 ° F i temperatura povisi na 33 ° F bez promjene tlaka, porast volumena jednak je 1/492 izvornika.

Charlesov zakon ima kao matematički izraz:

V / T = V ’/ T’

To ukazuje da je odnos između volumena i temperature jednak, kako u početnom, tako i u konačnom stanju. Ovo ako Stalni pritisak.

Gay-Lussac zakon

Gay-Lussac objavio je zakon koji utvrđuje kako su tlak i temperatura povezani kada se održavaju konstantan volumen koji zauzima plin.

Kad je tlak nizak, molekule plina bit će više uzburkane. To je povezano s visokom temperaturom. S druge strane, veći pritisak stisnut će molekule i sustav će se ohladiti.

Gay Lussacov zakon matematički se izražava kao:

P / T = P ’/ T’

Opći zakon plinovite države

Kad god se mjeri određena masa plina, ne uzimajte u obzir samo zapreminu, već i tlak i temperaturu na kojoj je mjerenje izvršeno. Često je potrebno izračunati volumen u uvjetima NTP (normalne temperature i tlaka), kada se volumen daje u uvjetima koji nisu ovi.

Opći zakon plinovite države uzima u obzir da sve varijable fluktuiraju od jednog stanja ravnoteže do drugog, a da jedna od njih nije konstantna.

PV / T = P’V ’/ T’

Nastavlja se utvrđivati ​​da je veza ove tri varijable konstantna: Tlak-Količina između temperature.

Primjeri općeg zakona plinovite države

1.-Količina plina zauzima 300 ml pri 283 K i tlaku od 750 mmHg. Pronađite jačinu zvuka u normalnim uvjetima: 273K i 760mmHg.

P = 750 mmHg

V = 300 ml

T = 283K

P ’= 760mmHg

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

V ’= (750mmHg) (300ml) (273K) / (760mmHg) (283K)

V ’= 286 ml

2.-Količina plina zauzima 250 ml pri 343 K i tlaku od 740 mmHg. Pronađite jačinu zvuka u normalnim uvjetima: 273K i 760mmHg.

P = 740 mmHg

V = 250 ml

T = 343K

P ’= 760mmHg

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

V ’= (740mmHg) (250ml) (273K) / (760mmHg) (343K)

V ’= 194 ml

3. - Količina plina zauzima 100 ml pri 453 K i 770 mmHg tlaka. Pronađite jačinu zvuka u normalnim uvjetima: 273K i 760mmHg.

P = 770 mmHg

V = 100 ml

T = 453K

P ’= 760mmHg

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

V ’= (770mmHg) (100ml) (273K) / (760mmHg) (453K)

V ’= 61 ml

4. - Količina plina zauzima 1500 ml pri 293 K i 745 mmHg tlaka. Pronađite jačinu zvuka u normalnim uvjetima: 273K i 760mmHg.

P = 745 mmHg

V = 1500ml

T = 293K

P ’= 760mmHg

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

V ’= (745mmHg) (1500ml) (273K) / (760mmHg) (293K)

V ’= 1370 ml

5. - Količina plina zauzima 2400 ml pri 323 K i tlaku od 767 mmHg. Pronađite jačinu zvuka u normalnim uvjetima: 273K i 760mmHg.

P = 767 mmHg

V = 2400 ml

T = 323K

P ’= 760mmHg

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

V ’= (767mmHg) (2400ml) (273K) / (760mmHg) (323K)

V ’= 2047 ml

6. - Količina plina zauzima 1250 ml pri 653 K i tlaku od 800 mmHg. Pronađite jačinu zvuka u normalnim uvjetima: 273K i 760mmHg.

P = 800 mmHg

V = 1250ml

T = 653K

P ’= 760mmHg

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

V ’= (800mmHg) (1250ml) (273K) / (760mmHg) (653K)

V ’= 550 ml

7. - Količina plina zauzima 890 ml pri 393 K i tlaku od 810 mmHg. Pronađite jačinu zvuka u normalnim uvjetima: 273K i 760mmHg.

P = 810 mmHg

V = 890 ml

T = 393K

P ’= 760mmHg

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

V ’= (810mmHg) (890ml) (273K) / (760mmHg) (393K)

V ’= 659 ml

8. - Količina plina zauzima 320 ml pri 233 K i tlaku od 820 mmHg. Pronađite jačinu zvuka u normalnim uvjetima: 273K i 760mmHg.

P = 820 mmHg

V = 320 ml

T = 233K

P ’= 760mmHg

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

V ’= (820mmHg) (320ml) (273K) / (760mmHg) (233K)

V ’= 404 ml

9. - Količina plina zauzima 1210 ml pri 413 K i tlaku od 795 mm Hg. Pronađite jačinu zvuka u normalnim uvjetima: 273K i 760mmHg.

P = 795 mmHg

V = 1210 ml

T = 413K

P ’= 760mmHg

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

V ’= (795mmHg) (1210ml) (273K) / (760mmHg) (413K)

V ’= 837 ml

10. - Količina plina zauzima 900 ml pri 288 K i 725 mmHg tlaka. Pronađite jačinu zvuka u normalnim uvjetima: 273K i 760mmHg.

P = 725 mmHg

V = 900 ml

T = 288K

P ’= 760mmHg

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

V ’= (725mmHg) (900ml) (273K) / (760mmHg) (288K)

V ’= 814 ml