Gāzveida valsts vispārējais likums

The Gāzveida valsts vispārējais likums tiek apsvērta trīs gāzes likumu kombinācija: Boila likums, Gaja-Lusaka likums un Čārlza likums. Katrs ir atbildīgs par divu galveno mainīgo saistīšanu: spiedienu, tilpumu un temperatūru.

Gāzveida stāvokļa vispārējais likums nosaka pastāvīgas attiecības starp spiedienu, tilpumu un temperatūru vienādojuma veidā:

PV / T = P’V ’/ T’

Tas nozīmē, ka Spiediena-tilpuma un temperatūras attiecība būs tā pati vērtība gan sākumā, gan beigās procesā, kas saistīts ar gāzi. Šāds process var būt paplašināšanās vai saraušanās.

Gāzu raksturojums un īpašības

Zinot, ka gāzes veido ātri kustīgas molekulas, mēs varam saprast, kāpēc tās rīkojas tā, kā rīkojas. Ja mēs nokāpjam dziļā raktuvē vai kāpjam augšā liftā, mūsu bungādiņas reaģē uz augstuma izmaiņām.

Lielā augstumā gaisa molekulas atrodas tālāk viena no otras, un raktuves dziļumā tās atrodas tuvāk viena otrai nekā jūras līmenī. Pieņemot, ka temperatūras ir vienādas, molekulas pārvietojas ar tādu pašu ātrumu, faktiski ar tādu pašu ātrumu. vidējais ātrums, bet raktuvē tie tajā pašā intervālā sasniedza bungādiņu vairāk nekā jūras līmenī laikapstākļi.

Šī intensīvākā bungādiņu bombardēšana (lielāks spiediens) ir tas, kas ausīs rada īpatnēju sajūtu, ka nokāpj dziļā raktuvē.

Boila likums

Boila likums ir viens no gāzes likumiem un attiecas uz Gāzes tilpuma izmaiņas spiediena dēļ. Roberts Boils bija pirmais, kurš rūpīgi izpētīja spiediena ietekmi uz gāzu tilpumiem.

Viņš novēroja, ka visas gāzes darbojas vienādi, ja tiek pakļautas spiediena izmaiņām, ja vien Temperatūra paliek nemainīga.

To var apgalvot šādi:

"Visas sausās gāzes tilpums nemainīgā temperatūrā mainās apgriezti atkarībā no spiediena, kuram tā ir pakļauta"

To matemātiski var izteikt šādi:

V mainās kā 1 / P

V = k (nemainīgs) * 1 / P

Vai arī V * P = k

Tāpēc tiek izteikts arī:

"Jebkurai sausas gāzes masai nemainīgā temperatūrā tilpuma un spiediena reizinājums ir nemainīgs."

Charles Law

Čārlzs pētīja gāzu izplešanos un parādīja, ka, turot nemainīgu spiedienu, visas gāzes izplešas vienādā mērā, karsējot ar noteiktu grādu skaitu.

Ja gāzes tilpumu mēra 32 ° F temperatūrā un temperatūru paaugstina līdz 33 ° F, nemainot spiedienu, tilpuma pieaugums ir vienāds ar 1/492 oriģināla.

Čārlza likumam ir matemātiska izteiksme:

V / T = V ’/ T’

Tas norāda, ka attiecības starp tilpumu un temperatūru ir vienādas gan sākotnējā stāvoklī, gan galīgajā stāvoklī. Tas, ja Pastāvīgs spiediens.

Geja-Lusaka likums

Gajs-Lusaks uzsāka likumu, kas nosaka, kā spiediens un temperatūra ir saistīti, kad tos uztur nemainīgs tilpums, ko gāze aizņem.

Kad spiediens ir zems, gāzes molekulas būs vairāk satrauktas. Tas ir saistīts ar augstu temperatūru. No otras puses, lielāks spiediens molekulas sablīvēs, un sistēma atdzisīs.

Geju Lusaka likums matemātiski tiek izteikts šādi:

P / T = P ’/ T’

Gāzveida valsts vispārējais likums

Ikreiz, kad tiek mērīta noteikta gāzes masa, ņemiet vērā ne tikai tilpumu, bet arī spiedienu un temperatūru, pie kuras tika veikts mērījums. Bieži vien ir nepieciešams aprēķināt tilpumu pie NTP (normālas temperatūras un spiediena) apstākļiem, kad tilpums tiek dots citos apstākļos, nevis šie.

Gāzveida stāvokļa vispārīgajā likumā tiek ņemti vērā visi mainīgie, kas svārstās no viena līdzsvara stāvokļa uz otru, un viens no tiem nav nemainīgs.

PV / T = P’V ’/ T’

Turpina noteikt, ka šo trīs mainīgo saistība ir nemainīga: spiediena un tilpuma starp temperatūru.

Gāzveida valsts vispārējā likuma piemēri

1.-Gāzes daudzums aizņem 300 ml pie 283K un 750mmHg spiediena. Atrodiet tilpumu normālos apstākļos: 273K un 760mmHg.

P = 750 mmHg

V = 300 ml

T = 283K

P ’= 760 mmHg

V ’=?

T ’= 273 000

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

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

V ’= 286 ml

2.-Gāzes daudzums aizņem 250 ml pie 343K un 740mmHg spiediena. Atrodiet tilpumu normālos apstākļos: 273K un 760mmHg.

P = 740 mmHg

V = 250 ml

T = 343K

P ’= 760 mmHg

V ’=?

T ’= 273 000

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

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

V ’= 194 ml

3.-Gāzes daudzums aizņem 100 ml pie 453K un 770mmHg spiediena. Atrodiet tilpumu normālos apstākļos: 273K un 760mmHg.

P = 770 mmHg

V = 100 ml

T = 453K

P ’= 760 mmHg

V ’=?

T ’= 273 000

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

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

V ’= 61 ml

4.-Gāzes daudzums aizņem 1500 ml pie 293K un 745mmHg spiediena. Atrodiet tilpumu normālos apstākļos: 273K un 760mmHg.

P = 745 mmHg

V = 1500 ml

T = 293K

P ’= 760 mmHg

V ’=?

T ’= 273 000

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

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

V ’= 1370 ml

5.-Gāzes daudzums aizņem 2400ml pie 323K un 767mmHg spiediena. Atrodiet tilpumu normālos apstākļos: 273K un 760mmHg.

P = 767 mmHg

V = 2400ml

T = 323K

P ’= 760 mmHg

V ’=?

T ’= 273 000

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

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

V ’= 2047 ml

6.-Gāzes daudzums aizņem 1250ml pie 653K un 800mmHg spiediena. Atrodiet tilpumu normālos apstākļos: 273K un 760mmHg.

P = 800 mmHg

V = 1250ml

T = 653K

P ’= 760 mmHg

V ’=?

T ’= 273 000

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

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

V ’= 550 ml

7.-Gāzes daudzums aizņem 890ml pie 393K un 810mmHg spiediena. Atrodiet tilpumu normālos apstākļos: 273K un 760mmHg.

P = 810mmHg

V = 890ml

T = 393K

P ’= 760 mmHg

V ’=?

T ’= 273 000

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

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

V ’= 659 ml

8.-Gāzes daudzums aizņem 320 ml pie 233K un 820 mmHg spiediena. Atrodiet tilpumu normālos apstākļos: 273K un 760mmHg.

P = 820 mmHg

V = 320 ml

T = 233K

P ’= 760 mmHg

V ’=?

T ’= 273 000

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

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

V ’= 404 ml

9.-Gāzes daudzums aizņem 1210ml pie 413K un 795mmHg spiediena. Atrodiet tilpumu normālos apstākļos: 273K un 760mmHg.

P = 795 mmHg

V = 1210ml

T = 413K

P ’= 760 mmHg

V ’=?

T ’= 273 000

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

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

V ’= 837 ml

10.-Gāzes daudzums aizņem 900 ml pie spiediena 288K un 725mmHg. Atrodiet tilpumu normālos apstākļos: 273K un 760mmHg.

P = 725 mmHg

V = 900 ml

T = 288K

P ’= 760 mmHg

V ’=?

T ’= 273 000

PV / T = P’V ’/ T’

V ’= (P V T’) / (P ’T)

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

V ’= 814 ml