기체 상태의 일반법

그만큼 기체 상태의 일반법 세 가지 기체 법칙의 조합이 고려됩니다: 보일의 법칙, 게이-루삭의 법칙 및 찰스의 법칙. 각각은 두 가지 기본 변수 인 압력, 부피 및 온도를 연결하는 역할을합니다.

기체 상태의 일반 법칙은 다음 방정식의 형태로 압력, 부피 및 온도 간의 일정한 관계를 설정합니다.

PV / T = P’V’/ T’

그것은 의미합니다 압력-볼륨 대 온도 비율 가질 것이다 처음과 끝에서 같은 값 가스를 포함하는 프로세스의. 이러한 과정은 확장 또는 축소가 될 수 있습니다.

가스의 특성 및 특성

가스가 빠르게 움직이는 분자로 구성되어 있음을 알면 가스가 작동하는 방식을 이해할 수 있습니다. 깊은 광산으로 내려가거나 엘리베이터를 타고 올라가면 고막이 고도의 변화에 ​​반응합니다.

높은 고도에서는 공기 분자가 더 멀리 떨어져 있고 광산 깊이에서는 해수면보다 더 가깝습니다. 온도가 같다고 가정하면 분자는 같은 속도로 실제로 같은 속도로 움직입니다. 평균 속도, 그러나 광산에서는 같은 간격으로 해수면보다 더 많은 수로 고막에 부딪 혔습니다. 날씨.

고막의이보다 강렬한 충격 (더 많은 압력)은 깊은 광산으로 내려가는 독특한 느낌을 귀에 생성합니다.

보일의 법칙

보일의 법칙은 가스 법칙 중 하나이며 압력으로 인한 가스 부피의 변화. Robert Boyle은 가스 부피에 대한 압력의 영향을주의 깊게 연구 한 최초의 사람입니다.

그는 압력 변화를받을 때 모든 가스가 동일한 방식으로 작용한다는 것을 관찰했습니다. 온도 유지.

다음과 같이 말할 수 있습니다.

"항온에서 모든 건조 가스의 부피는 가해지는 압력에 반비례합니다."

다음과 같이 수학적으로 표현할 수 있습니다.

V는 1 / P로 변함

V = k (상수) * 1 / P

또는 V * P = k

따라서 다음과 같이 표현됩니다.

"항온에서 건조 가스의 질량에 대해 부피와 압력의 곱은 일정합니다."

Charles Law

Charles는 가스의 팽창을 연구하고 압력을 일정하게 유지하면 모든 가스가 지정된 각도만큼 가열 될 때 동일한 범위로 팽창한다는 것을 보여주었습니다.

기체의 부피가 32 ° F에서 측정되고 온도가 압력을 변경하지 않고 33 ° F로 상승하면 부피 증가는 원래의 1/492와 같습니다.

Charles의 법칙은 다음과 같은 수학적 표현입니다.

V / T = V '/ T'

부피와 온도의 관계가 초기 상태와 최종 상태 모두에서 동일 함을 나타냅니다. 이 경우 일정한 압력.

Gay-Lussac 법

Gay-Lussac은 유지 될 때 압력과 온도가 어떻게 관련되는지를 확립하는 법칙을 발표했습니다. 가스가 차지하는 부피를 일정하게 유지.

압력이 낮 으면 가스 분자가 더 많이 휘젓습니다. 이것은 고온과 관련이 있습니다. 반면에 더 높은 압력은 분자를 압축하고 시스템은 냉각됩니다.

게이 루삭의 법칙은 수학적으로 다음과 같이 표현됩니다.

P / T = P '/ T'

기체 상태의 일반법

주어진 가스 질량을 측정 할 때마다 부피뿐만 아니라 측정이 이루어진 압력과 온도도 기록하십시오. 이러한 조건 이외의 조건에서 부피가 제공되는 경우 NTP (정상 온도 및 압력) 조건에서 부피를 계산해야하는 경우가 많습니다.

기체 상태의 일반 법칙은 모든 변수를 하나의 평형 상태에서 다른 상태로 변동하는 것으로 간주합니다.

PV / T = P’V’/ T’

이 세 변수의 관계가 일정하다는 것은 계속해서 확립됩니다: 온도 사이의 압력-체적.

기체 상태 일반법의 예

1.-가스량은 283K 및 750mmHg 압력에서 300ml를 차지합니다. 정상적인 조건에서 부피를 찾으십시오: 273K 및 760mmHg.

피 = 750mmHg

V = 300ml

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 '= 286ml

2.- 가스의 양은 343K 및 740mmHg의 압력에서 250ml를 차지합니다. 정상적인 조건에서 부피를 찾으십시오: 273K 및 760mmHg.

피 = 740mmHg

V = 250ml

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 '= 194ml

3.- 가스량은 453K 및 770mmHg 압력에서 100ml를 차지합니다. 정상적인 조건에서 부피를 찾으십시오: 273K 및 760mmHg.

피 = 770mmHg

V = 100ml

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 '= 61ml

4.- 가스량은 293K 및 745mmHg 압력에서 1500ml를 차지합니다. 정상적인 조건에서 부피를 찾으십시오: 273K 및 760mmHg.

피 = 745mmHg

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 '= 1370ml

5.- 가스량은 323K 및 767mmHg 압력에서 2400ml를 차지합니다. 정상적인 조건에서 부피를 찾으십시오: 273K 및 760mmHg.

피 = 767mmHg

V = 2400ml

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 '= 2047ml

6.- 가스량은 653K 및 800mmHg 압력에서 1250ml를 차지합니다. 정상적인 조건에서 부피를 찾으십시오: 273K 및 760mmHg.

피 = 800mmHg

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 '= 550ml

7.- 가스량은 393K 및 810mmHg 압력에서 890ml를 차지합니다. 정상적인 조건에서 부피를 찾으십시오: 273K 및 760mmHg.

피 = 810mmHg

V = 890ml

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 '= 659ml

8.- 가스의 양은 233K 및 820mmHg의 압력에서 320ml를 차지합니다. 정상적인 조건에서 부피를 찾으십시오: 273K 및 760mmHg.

피 = 820mmHg

V = 320ml

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 '= 404ml

9.- 가스의 양은 413K 및 795mmHg 압력에서 1210ml를 차지합니다. 정상적인 조건에서 부피를 찾으십시오: 273K 및 760mmHg.

피 = 795mmHg

V = 1210ml

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 '= 837ml

10.- 가스량은 288K 및 725mmHg 압력에서 900ml를 차지합니다. 정상적인 조건에서 부피를 찾으십시오: 273K 및 760mmHg.

피 = 725mmHg

V = 900ml

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 '= 814ml