Definitie van gaswetten (van Boyle, Charles en Combined)

De wet van Boyle

De eerste is de Wet van Boyle dat de relatie tussen volume en druk van een gas vaststelt. In dit geval is bekend dat de relatie tussen beide variabelen omgekeerd evenredig is: als de druk van een gas toeneemt, neemt het volume evenredig af. Evenzo, als de druk afneemt, neemt het volume evenredig toe. En het is ook zo dat: als het volume toeneemt, de druk evenredig afneemt en vice versa.

Om dit te doen, bestudeerde Boyle het gedrag van gas in een "U"-buis gevuld met kwik, met het ene uiteinde open en het andere gesloten. Wanneer Mercurius wordt toegevoegd boven het niveau van het gesloten uiteinde, wordt het volume van de

lucht dat aan dat uiteinde wordt vastgehouden, neemt evenredig af met de kwiktoevoeging die er aan het andere uiteinde druk op uitoefent.

En Boyle observeerde niet alleen de trend, maar kwantificeerde die variaties, en ontdekte dat, bijvoorbeeld, als a een gas wordt gecomprimeerd door het volume met de helft te verminderen, de druk wordt verhoogd tot tweemaal de voorletter.

Daarom kunnen we het bovenstaande als volgt uitdrukken:

P_l. V_l = P_F. V_F

Waarbij "i" verwijst naar de begintoestand en "f" naar de eindtoestand.

Opgemerkt moet worden dat Boyle dit gedrag bestudeerde in gassen opgesloten voor temperatuur- constant, dat wil zeggen isotherm.

Charles Law

De wet van Charles definieerde de relatie tussen twee andere variabelen, de temperatuur en het volume van een gas. Zo vond Charles de evenredigheid directe die bestaat tussen de temperatuur en het volume van een vaste hoeveelheid gas, als deze bij constante druk is, dat wil zeggen isobaar.

Laten we teruggaan naar een voorbeeld met Mercurius. Laten we aannemen dat een buis met aan het ene uiteinde een bol heeft en aan het andere uiteinde open staat voor de atmosfeer, op deze manier kan een kwikplug erin bewegen. Nu is de gasdruk in de bol altijd gelijk aan atmosferisch en de verplaatsing De kwikplug geeft de toename of afname van het gasvolume aan als het gas wordt verwarmd of gekoeld.

Laten we een zelfgemaakt voorbeeld bekijken, stel dat je een opgeblazen ballon hebt en deze wordt blootgesteld aan een temperatuurdaling, dan zullen we zien dat de ballon automatisch in volume begint af te nemen. Wanneer de ballon weer op temperatuur is omgeving, opnieuw stijgt de temperatuur en zet de ballon uit. Daarom wordt de direct proportionele relatie tussen temperatuur en volume aangetoond. In dit geval, wanneer de ballon opwarmt, neemt de temperatuur van de deeltjes binnenin toe en de Kinetische energie van hen ook. Dit zorgt voor een toename van kracht Ze oefenen op de wanden van de ballon en de ballon zet uit zonder de interne druk boven de initiële druk te verhogen.

Daarom wijst Charles erop dat het volume van elk gas recht evenredig is met de temperatuur in graden Kelvin als de druk constant wordt gehouden.

Gecombineerde gaswet

Samenvattend is het bekend dat het volume van een gas omgekeerd evenredig is met zijn druk en recht evenredig met de temperatuur. Charles en Boyle hebben dit gedrag echter bestudeerd door enkele variabelen constant te houden. Daarom wordt het als even geldig beschouwd om een ​​van de drie variabelen te bepalen, ongeacht de volgorde waarin de andere twee variëren. Dat wil zeggen, u kunt eerst het volume van een gas schatten op basis van een drukverandering en vervolgens van een temperatuurverandering, of omgekeerd.

Dit houdt in dat, wanneer druk en temperatuur in een gas veranderen, beide wetten op een bepaalde manier kunnen worden gebruikt onafhankelijk en bovendien is het volume van een gas bij constante temperatuur en druk recht evenredig met het aantal gasdeeltjes.

Onderwerpen in gaswetten (van Boyle, Charles en Combined)