A gáznemű állam általános törvénye

A A gáznemű állam általános törvénye a három gáztörvény kombinációját veszik figyelembe: Boyle-törvény, Gay-Lussac-törvény és Charles-törvény. Mindegyik a két alapvető változó összekapcsolásáért felel: nyomás, térfogat és hőmérséklet.

A gázállapot általános törvénye megadja az állandó összefüggést a nyomás, a térfogat és a hőmérséklet között az egyenlet formájában:

PV / T = P’V ’/ T’

Ez azt jelenti, hogy a Nyomás-térfogat és hőmérséklet arány meglesz a ugyanaz az érték mind az elején, mind a végén gázzal járó folyamat Egy ilyen folyamat lehet tágulás vagy összehúzódás.

A gázok jellemzői és tulajdonságai

Tudva, hogy a gázok gyorsan mozgó molekulákból állnak, megérthetjük, miért viselkednek úgy, ahogy teszik. Ha leereszkedünk egy mély aknába, vagy felmegyünk egy liftbe, dobhártyánk reagál a magasság változására.

Nagy magasságban a légmolekulák távolabb vannak egymástól, a bánya mélyén pedig közelebb vannak egymáshoz, mint a tengerszintnél. Feltéve, hogy a hőmérséklet azonos, a molekulák azonos sebességgel, valójában azonos sebességgel mozognak. átlagos sebességgel, de a bányában nagyobb számban ütötték meg a dobhártyát, mint a tengerszintnél, ugyanabban az intervallumban időjárás.

A dobhártyák ezen intenzívebb bombázása (nagyobb nyomás) okozza a fülekben a mély aknába süllyedés sajátos érzését.

Boyle törvénye

Boyle törvénye az egyik gáztörvény, és utal arra A gáz térfogatának változása a nyomás miatt. Robert Boyle volt az első, aki alaposan tanulmányozta a nyomás hatását a gázmennyiségre.

Megfigyelte, hogy minden gáz ugyanúgy viselkedik, ha nyomásváltozásnak van kitéve, feltéve, hogy a A hőmérséklet állandó marad.

A következőképpen lehet megállapítani:

"Az összes száraz gáz térfogata állandó hőmérsékleten fordítottan változik attól a nyomástól, amelynek alávetik"

Matematikailag a következőképpen fejezhető ki:

V értéke 1 / P

V = k (állandó) * 1 / P

Vagy V * P = k

Ezért azt is kifejezik:

"Bármely száraz hőmérsékletű gáz állandó hőmérsékleten a térfogat és a nyomás szorzata állandó."

Károly törvény

Charles tanulmányozta a gázok tágulását és kimutatta, hogy a nyomást állandóan tartva, minden gáz egyforma mértékben tágul, ha meghatározott számú fokkal melegítik.

Ha a gáz térfogatát 32 ° F-on mérjük, és a hőmérsékletet 33 ° F-ra emeljük anélkül, hogy változtatnánk a nyomást, akkor a térfogat növekedése megegyezik az eredeti 1/492 értékével.

Károly törvényének matematikai kifejezése:

V / T = V ’/ T’

Ez azt jelzi, hogy a térfogat és a hőmérséklet közötti kapcsolat megegyezik, mind kezdeti, mind pedig végső állapotban. Ezt, ha a Állandó nyomás.

Meleg-Lussac törvény

Gay-Lussac kimondta azt a törvényt, amely meghatározza, hogy a nyomás és a hőmérséklet hogyan függ össze, ha fenntartják állandó a térfogata, amelyet a gáz foglal el.

Amikor alacsony a nyomás, a gázmolekulák jobban fel fognak keverni. Ez összefügg a magas hőmérséklettel. Másrészt egy nagyobb nyomás tömöríti a molekulákat, és a rendszer lehűl.

Meleg Lussac törvényét matematikailag a következőképpen fejezik ki:

P / T = P ’/ T’

A gáznemű állam általános törvénye

Amikor egy adott gáztömeget mérnek, vegye figyelembe nemcsak a térfogatot, hanem azt a nyomást és hőmérsékletet is, amelyen a mérést elvégezték. Gyakran szükség van a térfogat kiszámítására NTP (normál hőmérséklet és nyomás) körülmények között, amikor a térfogatot ezektől eltérő körülmények között adják meg.

A gázállapot általános törvénye figyelembe veszi az összes változót az egyik egyensúlyi állapotból a másikba ingadozó anélkül, hogy egyikük állandó lenne.

PV / T = P’V ’/ T’

Továbbra is megállapításra kerül, hogy e három változó kapcsolata állandó: A hőmérséklet közötti nyomás-térfogat.

Példák a gáznemű állam általános törvényére

1. -Gázmennyiség 300 ml-t foglal el 283 K nyomáson és 750 Hgmm nyomáson. Keresse meg a hangerőt normál körülmények között: 273 K és 760 Hgmm.

P = 750 Hgmm

V = 300 ml

T = 283K

P ’= 760 Hgmm

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

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

V ’= 286 ml

2. -Gázmennyiség 250 ml-t foglal el 343 K nyomáson és 740 Hgmm nyomáson. Keresse meg a hangerőt normál körülmények között: 273 K és 760 Hgmm.

P = 740 Hgmm

V = 250 ml

T = 343K

P ’= 760 Hgmm

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

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

V ’= 194 ml

3. -Gázmennyiség 100 ml-t foglal el 453 K nyomáson és 770 Hgmm nyomáson. Keresse meg a hangerőt normál körülmények között: 273 K és 760 Hgmm.

P = 770 Hgmm

V = 100 ml

T = 453K

P ’= 760 Hgmm

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

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

V ’= 61 ml

4. -Gázmennyiség 1500 ml-t foglal el 293 K nyomáson és 745 Hgmm nyomáson. Keresse meg a hangerőt normál körülmények között: 273 K és 760 Hgmm.

P = 745 Hgmm

V = 1500 ml

T = 293K

P ’= 760 Hgmm

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

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

V ’= 1370 ml

5. -Gázmennyiség 2400 ml-t foglal el 323 K és 767 Hgmm nyomáson. Keresse meg a hangerőt normál körülmények között: 273 K és 760 Hgmm.

P = 767 Hgmm

V = 2400ml

T = 323K

P ’= 760 Hgmm

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

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

V ’= 2047 ml

6. -Gázmennyiség 1250 ml-t foglal el 653 K nyomáson és 800 Hgmm nyomáson. Keresse meg a hangerőt normál körülmények között: 273 K és 760 Hgmm.

P = 800 Hgmm

V = 1250ml

T = 653K

P ’= 760 Hgmm

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

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

V ’= 550 ml

7.-Egy gázmennyiség 890 ml-t foglal el 393 K nyomáson és 810 Hgmm nyomáson. Keresse meg a hangerőt normál körülmények között: 273 K és 760 Hgmm.

P = 810 Hgmm

V = 890 ml

T = 393K

P ’= 760 Hgmm

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

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

V ’= 659 ml

8. -Gázmennyiség 320 ml-t foglal el 233 K nyomáson és 820 Hgmm nyomáson. Keresse meg a hangerőt normál körülmények között: 273 K és 760 Hgmm.

P = 820 Hgmm

V = 320 ml

T = 233K

P ’= 760 Hgmm

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

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

V ’= 404 ml

9. -Gázmennyiség 1210 ml-t foglal el 413 K nyomáson és 795 Hgmm nyomáson. Keresse meg a hangerőt normál körülmények között: 273 K és 760 Hgmm.

P = 795 Hgmm

V = 1210 ml

T = 413K

P ’= 760 Hgmm

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

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

V ’= 837 ml

10. -Gázmennyiség 900 ml-t foglal el 288 K nyomáson és 725 Hgmm nyomáson. Keresse meg a hangerőt normál körülmények között: 273 K és 760 Hgmm.

P = 725 Hgmm

V = 900 ml

T = 288K

P ’= 760 Hgmm

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

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

V ’= 814 ml