Пример закона Геј-Лусака

Француски научник Лоуис Јосепх де Гаи-Луссац проучавао је појаве које се дешавају са гасом, када се налази у затвореној посуди (фиксна запремина), а температура варира. Гасови се, са физичке тачке гледишта, могу проучавати из три карактеристике које су: запремине, што је простор који заузима, а који је за експерименталне сврхе Волумен који испуњава а контејнер. Притисак, који је сила којом гас делује на зидове посуде и такође сила која се може применити на гас, на пример, помоћу клипа. Трећа карактеристика је температура, пошто гасови повећавају своје кретање када температура расте, а када се она смањује, њихово кретање се такође смањује.

Као резултат својих запажања, схватио је да имајући одређену запремину гаса и то се не мења током експеримента, загревање масе гаса повећава њену кинетичке енергије, његови молекули почињу да се удаљавају један од другог и маса гаса се шири, што за последицу има притисак који гас чини на зидове контејнер. Такође је приметио да како температура опада, кинетичка енергија гаса опада и притисак који врши на зидове контејнера се смањује. Ово је сажето у позиву

Геј Лусаков закон:

Притисак који врши фиксна запремина гаса на зидове посуде у којој се налази директно је пропорционалан варијацији температуре.

У Геј-Лусаковом закону за дату запремину гаса увек постоји исти однос између његовог притиска и његове температуре, односно тај однос је увек константан. Ово се изражава следећом формулом:

П / Т = к
П₁/ Т₁ = П₂/ Т₂ = к
П, П₁, П₂ = Притисак гаса, који се може изразити у атмосферама (ат) или у грамима по квадратном центиметру (г/цм²)
Т, Т₁, Т₂ = То је температура гаса, која се може изразити у степенима Целзијуса (°Ц) или степенима на скали апсолутне нуле или степени Келвина (°К)
к = је константа односа притиска и температуре за ту одређену запремину гаса.

Из ове формуле могу се решити вредности његових компоненти:

П / Т = к
Т = П / к
П = Т * к

3 примењена примера Геј-Лусаковог закона:

1. Контејнер садржи запремину гаса која је под притиском од 1,2 ат, на температури околине од 22 ° Ц у 10 сати ујутру. Израчунајте притисак који ће гас имати када температура у подне порасте на 28 °Ц

П₁ = 1,2 ат
Т₁ = 22 ° Ц
П₂ = ?
Т₂ = 28 ° Ц

Прво израчунамо константу тог гаса:

П₁/ Т₁ = П₂/ Т₂ = к
1.2 / 22 = 0.0545

Сада решавамо вредност П₂:

П₂ = Т₂* к = (28) (0,0545) = 1,526 ат

Дакле, у подне ће притисак бити 1.526 атмосфера.

2. Контејнер садржи запремину гаса која је под притиском од 25 г / цм², на температури околине од 24 ° Ц. Израчунајте притисак који ће имати гас када се његова температура смањи за 18 °Ц.

П₁ = 25 г/цм²
Т₁ = 24 ° Ц
П₂ = ?
Т₂ = (24-18) = 6 ° Ц

Прво израчунамо константу тог гаса:

П₁/ Т₁ = П₂/ Т₂ = к
25 / 24 = 1.0416

Сада решавамо вредност П₂:

П₂ = Т₂* к = (6) (1,0416) = 6,25 г / цм²

Смањењем температуре за 18°Ц, коначна температура ће бити 6°Ц, а притисак ће бити 6,25 г/цм².

3. Израчунајте почетну температуру запремине гаса, ако знамо да је његов почетни притисак био 3,5 ат, а када достигне 67 ° Ц његов притисак је 16,75 ат.

П₁ = 3,5 ат
Т₁ = ?
П₂ = 16,75 ат
Т₂ = 67 ° Ц

Прво израчунамо константу тог гаса:

П₁/ Т₁ = П₂/ Т₂ = к
16.75 / 67 = 0.25

Сада решавамо вредност Т₁:

Т₁ = П₁/ к = (3,5) / (0,25) = 14 ° Ц

Почетна температура била је 14 ° Ц.