გაზური სახელმწიფოს ზოგადი კანონი

 გაზური სახელმწიფოს ზოგადი კანონი განიხილება გაზის სამი კანონის კომბინაცია: ბოილის კანონი, გეი-ლუსაკის კანონი და ჩარლზის კანონი. თითოეულს ევალება ორი ძირითადი ცვლადი: წნევა, მოცულობა და ტემპერატურა.

გაზური მდგომარეობის ზოგადი კანონი ადგენს მუდმივ დამოკიდებულებას წნევას, მოცულობასა და ტემპერატურას შორის, განტოლების სახით:

PV / T = P’V ’/ T’

ეს ნიშნავს, რომ წნევის მოცულობა და ტემპერატურის თანაფარდობა ექნება იგივე მნიშვნელობა როგორც დასაწყისში, ასევე ბოლოს პროცესში, რომელიც მოიცავს გაზს. ასეთი პროცესი შეიძლება იყოს გაფართოება ან შეკუმშვა.

გაზების მახასიათებლები და თვისებები

ვიცით, რომ გაზები შედგება სწრაფად მოძრავი მოლეკულებისგან, ჩვენ შეგვიძლია გავიგოთ, რატომ მოქმედებენ ისე, როგორც მოქმედებენ. თუკი ღრმა შახტში ჩავდივართ ან ლიფტში ავდივართ, ჩვენი ყურის ძარღვები პასუხობენ სიმაღლის შეცვლას.

მაღალ სიმაღლეებზე, ჰაერის მოლეკულები უფრო შორს არიან და მაღაროს სიღრმეში ისინი უფრო ახლოს არიან, ვიდრე ზღვის დონეზე. თუ ჩავთვლით, რომ იგივე ტემპერატურაა, მოლეკულები მოძრაობენ იმავე სიჩქარით, სინამდვილეში იგივე სიჩქარით. საშუალო სიჩქარე, მაგრამ მაღაროში ისინი უფრო მეტ რაოდენობას მოხვდნენ ეარდუმზე, ვიდრე ზღვის დონეზე, იმავე ინტერვალში ამინდი

ყურის ყურის უფრო ინტენსიური დაბომბვა (უფრო მეტი წნევა) იწვევს ყურებში ღრმა ნაღმში დაღმართის თავისებურ შეგრძნებას.

ბოილის კანონი

ბოილის კანონი გაზის ერთ-ერთი კანონია და ეხება წნევის გამო აირის მოცულობის ვარიაცია. რობერტ ბოილმა პირველმა შეისწავლა ზეწოლის გავლენა გაზების მოცულობაზე.

მან დააფიქსირა, რომ ყველა გაზები ერთნაირად იქცევა, როდესაც ხდება ზეწოლის ცვლილებები, იმ პირობით, რომ ტემპერატურა მუდმივი რჩება.

ამის თქმა შეიძლება შემდეგნაირად:

"მშრალი გაზის მოცულობა, მუდმივ ტემპერატურაზე, განსხვავდება იმ წნევისგან, რომელსაც ის განიცდის"

მათემატიკურად შემდეგნაირად შეიძლება გამოხატვა:

V იცვლება 1 / P– ით

V = k (მუდმივი) * 1 / გვ

ან V * P = k

ამიტომ ასევე გამოხატულია:

"მშრალი გაზის ნებისმიერი მასისთვის მუდმივ ტემპერატურაზე, მოცულობისა და წნევის პროდუქტი მუდმივია".

ჩარლზ კანონი

ჩარლზმა შეისწავლა გაზების გაფართოება და აჩვენა, რომ წნევის მუდმივი შენარჩუნება, ყველა გაზები თანაბრად გაფართოვდება, როდესაც თბება განსაზღვრული რაოდენობის გრადუსით.

თუ გაზის მოცულობა იზომება 32 ° F- ზე და ტემპერატურა იზრდება 33 ° F- ზე წნევის შეცვლის გარეშე, მოცულობის ზრდა უდრის ორიგინალის 1/492.

ჩარლზის კანონს აქვს მათემატიკური გამოთქმა:

V / T = V ’/ T’

ეს მიუთითებს, რომ ურთიერთდამოკიდებულება მოცულობასა და ტემპერატურას შორის იგივეა, როგორც საწყის, ისე საბოლოო მდგომარეობაში. ეს თუ მუდმივი ზეწოლა.

გეი-ლუსაკის კანონი

გეი-ლუსაკმა გამოაქვეყნა კანონი, რომელიც ადგენს, თუ როგორ უკავშირდება წნევა და ტემპერატურა შენარჩუნებისას მუდმივი მოცულობა, რომელიც გაზს იკავებს.

როდესაც წნევა დაბალია, გაზის მოლეკულები უფრო მეტად გააქტიურდებიან. ეს დაკავშირებულია მაღალ ტემპერატურასთან. მეორეს მხრივ, უფრო მაღალი წნევა ააქტიურებს მოლეკულებს და სისტემა გაცივდება.

გეი ლუსაკის კანონი გამოხატულია მათემატიკურად, როგორც:

P / T = P ’/ T’

გაზური სახელმწიფოს ზოგადი კანონი

როდესაც გაზის მოცემული მასა იზომება, გაითვალისწინეთ არა მხოლოდ მოცულობა, არამედ წნევა და ტემპერატურა, რომლის დროსაც მოხდა გაზომვა. ხშირად საჭიროა მოცულობის გაანგარიშება NTP (ნორმალური ტემპერატურა და წნევა) პირობებში, როდესაც მოცულობა მოცემულია სხვა პირობებში.

გაზური მდგომარეობის ზოგადი კანონი ითვალისწინებს ყველა ცვლადს, როგორც ერთი წონასწორობის მდგომარეობიდან მეორეში, ერთი მათგანი არ არის მუდმივი.

PV / T = P’V ’/ T’

კვლავ დადგენილია, რომ ამ სამი ცვლადის კავშირი მუდმივია: წნევა-მოცულობა ტემპერატურას შორის.

გაზური სახელმწიფოს ზოგადი კანონის მაგალითები

1.-გაზის რაოდენობას 300 მლ უკავია 283K და 750 mmHg წნევის დროს. იპოვეთ მოცულობა ნორმალურ პირობებში: 273K და 760mmHg.

P = 750 მმ.ვწყ.სვ.

V = 300 მლ

T = 283K

P ’= 760 მმ.ვწყ.სვ.

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

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

V ’= 286 მლ

2.-გაზის რაოდენობას 250 მლ უჭირავს 343K და 740 mmHg წნევის დროს. იპოვეთ მოცულობა ნორმალურ პირობებში: 273K და 760mmHg.

P = 740 მმ.ვწყ.სვ.

V = 250 მლ

T = 343K

P ’= 760 მმ.ვწყ.სვ.

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

V '= (740 mmHg) (250 მლ) (273K) / (760 mmHg) (343K)

V ’= 194 მლ

3.-გაზის რაოდენობას იკავებს 100 მლ წნევის 453K და 770 mmHg ტემპერატურაზე. იპოვეთ მოცულობა ნორმალურ პირობებში: 273K და 760mmHg.

P = 770 მმ.ვწყ.სვ.

V = 100 მლ

T = 453 კ

P ’= 760 მმ.ვწყ.სვ.

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

V '= (770 mmHg) (100 მლ) (273K) / (760 mmHg) (453K)

V ’= 61 მლ

4.-გაზის რაოდენობას იკავებს 1500 მლ 293K და 745 მმ Hg წნევის დროს. იპოვეთ მოცულობა ნორმალურ პირობებში: 273K და 760mmHg.

P = 745 მმ.ვწყ.სვ.

V = 1500 მლ

T = 293K

P ’= 760 მმ.ვწყ.სვ.

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

V '= (745 mmHg) (1500 მლ) (273K) / (760 mmHg) (293K)

V ’= 1370 მლ

5.-გაზის რაოდენობას იკავებს 2400 მლ 323K და 767 mmHg წნევის დროს. იპოვეთ მოცულობა ნორმალურ პირობებში: 273K და 760mmHg.

P = 767 მმ.ვწყ.სვ.

V = 2400 მლ

T = 323K

P ’= 760 მმ.ვწყ.სვ.

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

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

V ’= 2047 მლ

6.-გაზის რაოდენობას იკავებს 1250 მლ 653K და 800 mmHg წნევის დროს. იპოვეთ მოცულობა ნორმალურ პირობებში: 273K და 760mmHg.

P = 800 მმ.ვწყ.სვ.

V = 1250 მლ

T = 653 კ

P ’= 760 მმ.ვწყ.სვ.

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

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

V ’= 550 მლ

7.-გაზის რაოდენობას 890 მლ იკავებს 393K და 810 mmHg წნევის დროს. იპოვეთ მოცულობა ნორმალურ პირობებში: 273K და 760mmHg.

P = 810 მმ.ვწყ.სვ.

V = 890 მლ

T = 393K

P ’= 760 მმ.ვწყ.სვ.

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

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

V ’= 659 მლ

8.-გაზის რაოდენობას 320 მლ უჭირავს 233K და 820 mmHg წნევაზე. იპოვეთ მოცულობა ნორმალურ პირობებში: 273K და 760mmHg.

P = 820 მმ.ვწყ.სვ.

V = 320 მლ

T = 233K

P ’= 760 მმ.ვწყ.სვ.

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

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

V ’= 404 მლ

9.-გაზის რაოდენობას იკავებს 1210 მლ 413K და 795 მმ Hg წნევის დროს. იპოვეთ მოცულობა ნორმალურ პირობებში: 273K და 760mmHg.

P = 795 მმ.ვწყ.სვ.

V = 1210 მლ

T = 413 კ

P ’= 760 მმ.ვწყ.სვ.

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

V '= (795 mmHg) (1210 მლ) (273K) / (760 mmHg) (413K)

V ’= 837 მლ

10.-გაზის რაოდენობას 900 მლ უკავია 288K და 725 mmHg წნევის დროს. იპოვეთ მოცულობა ნორმალურ პირობებში: 273K და 760mmHg.

P = 725 მმ.ვწყ.სვ.

V = 900 მლ

T = 288 კ

P ’= 760 მმ.ვწყ.სვ.

V ’=?

T ’= 273K

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

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

V ’= 814 მლ