Gay-Lussac loveksempel

Den franske forskeren Louis Joseph de Gay-Lussac studerte fenomenene som skjer med en gass når den er inneholdt i en lukket beholder (fast volum), og temperaturen varierer. Gasser, fra det fysiske synspunkt, kan studeres ut fra tre egenskaper som er: volum, som er plassen det opptar, og som for eksperimentelle formål er volumet som fyller a container. Trykket, som er den kraften som gassen utøver på veggene i beholderen, og også kraften som kan påføres gassen, for eksempel ved hjelp av et stempel. Den tredje karakteristikken er temperaturen, siden gasser øker bevegelsen når temperaturen øker og når den synker, reduseres også bevegelsen.

Som et resultat av observasjonene hans, innså han at å ha et visst volum gass, og dette ikke varierer gjennom hele eksperimentet, og oppvarming av gassmassen øker kinetisk energi, begynner molekylene å bevege seg fra hverandre og gassmassen utvides, noe som har som konsekvens at trykket som gassen lager på veggene i container. Han observerte også at når temperaturen synker, reduseres den kinetiske energien til gassen og trykket den utøver på containerveggene reduseres. Dette er oppsummert i samtalen

Gay Lussacs lov:

Trykket som utøves av et fast gassvolum på beholderens vegger som inneholder det, er direkte proporsjonalt med temperaturvariasjonen.

I Gay-Lussacs lov, for et gitt volum gass, er det alltid det samme forholdet mellom trykket og temperaturen, det vil si at dette forholdet alltid er konstant. Dette uttrykkes av følgende formel:

P / T = k
P₁/ T₁ = P₂/ T₂ = k
P, P₁, P₂ = Gasstrykket, som kan uttrykkes i atmosfærer (at) eller i gram per kvadratcentimeter (g / cm²)
T, T₁, T₂ = Det er gassens temperatur, som kan uttrykkes i grader celsius (° C) eller grader på skalaen absolutt null eller grader Kelvin (° K)
k = er konstanten av trykk og temperaturforholdet for det bestemte gassvolumet.

Fra denne formelen kan verdiene til komponentene løses:

P / T = k
T = P / k
P = T * k

3 anvendte eksempler på Gay-Lussacs lov:

1. En beholder inneholder et volum gass som har et trykk på 1,2 ved en omgivelsestemperatur på 22 ° C klokka 10 om morgenen. Beregn trykket gassen vil ha når temperaturen stiger til 28 ° C ved middagstid

P₁ = 1,2 kl
T₁ = 22 ° C
P₂ = ?
T₂ = 28 ° C

Først beregner vi konstanten til gassen:

P₁/ T₁ = P₂/ T₂ = k
1.2 / 22 = 0.0545

Nå løser vi verdien av P₂:

P₂ = T₂* k = (28) (0,0545) = 1,526 ved

Så ved middagstid vil trykket være 1526 atmosfærer.

2. En beholder inneholder et volum gass som har et trykk på 25 g / cm²ved en omgivelsestemperatur på 24 ° C. Beregn trykket gassen vil ha når temperaturen synker med 18 ° C.

P₁ = 25 g / cm²
T₁ = 24 ° C
P₂ = ?
T₂ = (24-18) = 6 ° C

Først beregner vi konstanten til gassen:

P₁/ T₁ = P₂/ T₂ = k
25 / 24 = 1.0416

Nå løser vi verdien av P₂:

P₂ = T₂* k = (6) (1,0416) = 6,25 g / cm²

Ved å redusere temperaturen 18 ° C vil den endelige temperaturen være 6 ° C og trykket vil være 6,25 g / cm².

3. Beregn utgangstemperaturen for et volum gass, hvis vi vet at starttrykket var 3,5 ved, og når det når 67 ° C, er trykket 16,75 ved.

P₁ = 3,5 kl
T₁ = ?
P₂ = 16,75 kl
T₂ = 67 ° C

Først beregner vi konstanten til gassen:

P₁/ T₁ = P₂/ T₂ = k
16.75 / 67 = 0.25

Nå løser vi verdien av T₁:

T₁ = P₁/ k = (3,5) / (0,25) = 14 ° C

Starttemperaturen var 14 ° C.