Definiția legilor gazelor (de la Boyle, Charles și Combined)

Legea lui Boyle

Primul este Lege lui Boyle care stabilește relația dintre volumul și presiunea unui gaz. În acest caz, se știe că relația dintre ambele variabile este invers proporțională: dacă presiunea unui gaz crește, volumul acestuia scade proporțional. În mod similar, dacă presiunea scade, volumul acesteia crește proporțional. Și este și adevărat că: dacă volumul crește, presiunea scade proporțional și invers.

Pentru a face acest lucru, Boyle a studiat comportamentul gazului într-un tub „U” umplut cu Mercur, cu un capăt deschis și celălalt închis. Când se adaugă Mercur deasupra nivelului capătului închis, volumul

aer prins la acel capăt scade proporțional cu adaosul de mercur care exercită presiune asupra acestuia la celălalt capăt.

Și Boyle nu numai că a observat tendința, dar a cuantificat acele variații, descoperind că, de exemplu, dacă a un gaz este comprimat prin reducerea volumului său la jumătate, presiunea va fi crescută de două ori iniţială.

Prin urmare, putem exprima cele de mai sus după cum urmează:

P_i. V_i = P_F. V_F

Unde „i” se referă la starea inițială și „f” la starea finală.

Trebuie remarcat faptul că Boyle a studiat acest comportament în gazele închis la temperatura constantă, adică izotermic.

Charles Law

Legea lui Charles a ajuns să definească relația dintre alte două variabile, temperatura și volumul unui gaz. În acest fel, Charles a găsit proporționalitatea directă care există între temperatura și volumul unei cantități fixe de gaz, dacă acesta este la presiune constantă, adică izobar.

Să revenim la un exemplu cu Mercur. Să presupunem că un tub care are un bec la un capăt și este deschis către atmosferă la celălalt capăt, în acest fel, un dop de mercur se poate deplasa în interiorul lui. Acum, presiunea gazului din interiorul becului este întotdeauna egală cu cea atmosferică și deplasare dopul de mercur va indica creșterea sau scăderea volumului de gaz pe măsură ce gazul este încălzit sau răcit.

Să vedem un exemplu de casă, să presupunem că ai un balon umflat și este expus la o scădere a temperaturii, vom vedea că balonul începe automat să scadă în volum. Când balonul este readus la temperatură mediu inconjurator, iar temperatura crește și balonul se extinde. Prin urmare, este demonstrată relația direct proporțională care există între temperatură și volum. În acest caz, când balonul se încălzește, temperatura particulelor din interior crește și Energie kinetică dintre ei o face. Aceasta produce o creștere a putere Ele exercită asupra pereților balonului și balonul se extinde fără a crește presiunea internă peste presiunea inițială.

Prin urmare, Charles subliniază că volumul oricărui gaz este direct proporțional cu temperatura acestuia în grade Kelvin dacă presiunea este menținută constantă.

Legea gazelor combinate

Recapitulând, se știe că volumul unui gaz este invers proporțional cu presiunea acestuia și direct proporțional cu temperatură. Cu toate acestea, Charles și Boyle au studiat aceste comportamente menținând constante unele dintre variabile. Din această cauză, se consideră la fel de validă determinarea uneia dintre cele trei variabile indiferent de ordinea în care variază celelalte două. Adică, puteți estima mai întâi volumul unui gaz dintr-o schimbare de presiune și apoi dintr-o schimbare de temperatură sau invers.

Aceasta implică faptul că, atunci când presiunea și temperatura se schimbă într-un gaz, ambele legi pot fi utilizate într-un fel independent și în plus, volumul unui gaz la temperatură și presiune constante este direct proporțional cu numărul de particule de gaz.

Subiecte în Legile gazelor (de la Boyle, Charles și Combined)