Дефиниција закона о гасу (од Боиле, Цхарлес и Цомбинед)

Цандела Роцио Барбисан | дец. 2021
Хемијски инжењер

Бојлов закон

Први је Закон Бојла који успоставља везу између запремине и притиска гаса. У овом случају, познато је да је однос између обе варијабле обрнуто пропорционалан: ако се притисак гаса повећава, његова запремина се пропорционално смањује. Слично, ако се притисак смањи, његова запремина се пропорционално повећава. А такође је тачно да: ако се запремина повећава, притисак се пропорционално смањује и обрнуто.

Да би то урадио, Бојл је проучавао понашање гаса у "У" цеви испуњеној Меркуром, са једним крајем отвореним, а другим затвореним. Када се Меркур дода изнад нивоа затвореног краја, запремина ваздух заробљена на том крају опада пропорционално додатку живе који врши притисак на њега на другом крају.

И Бојл не само да је посматрао тренд, већ је и квантификовао те варијације, откривајући да, на пример, ако гас се компресује смањењем његове запремине за половину, притисак ће се повећати на двоструко већи почетни.

Дакле, можемо да изразимо горе наведено на следећи начин:

П_и. В_и = П_Ф. В_Ф

Где се "и" односи на почетно стање, а "ф" на коначно стање.

Треба напоменути да је Бојл проучавао ово понашање у гасови закључан до температура константно, односно изотермно.

Цхарлес Лав

Чарлсов закон је дефинисао однос између две друге варијабле, температуре и запремине гаса. На овај начин, Чарлс је пронашао пропорционалност директна која постоји између температуре и запремине фиксне количине гаса, ако је она под константним притиском, то јест, изобарично.

Вратимо се на пример са Меркуром. Претпоставимо да је цев која на једном крају има сијалицу, а на другом је отворена за атмосферу, на тај начин, живин чеп може да се креће унутар ње. Сада је притисак гаса унутар сијалице увек једнак атмосферском и премештај Живин чеп ће указати на повећање или смањење запремине гаса како се гас загрева или хлади.

Хајде да видимо домаћи пример, претпоставимо да имате надуван балон и да је изложен смањењу температуре, видећемо да балон аутоматски почиње да смањује запремину. Када се балон врати на температуру Животна средина, поново температура расте и балон се шири. Стога је демонстрирана директно пропорционална веза која постоји између температуре и запремине. У овом случају, када се балон загреје, температура честица унутар се повећава и Кинетичке енергије од њих такође чини. Ово доводи до повећања у снага Они делују на зидове балона и балон се шири без повећања унутрашњег притиска изнад почетног притиска.

Стога, Чарлс истиче да је запремина било ког гаса директно пропорционална његовој температури у степенима Келвина ако се притисак одржава константним.

Закон о комбинованом гасу

Рекапитулирајући, познато је да је запремина гаса обрнуто пропорционална његовом притиску и директно пропорционална температури. Међутим, Чарлс и Бојл су проучавали ова понашања држећи неке од варијабли константним. Због тога се сматра једнако валидним одређивање једне од три варијабле без обзира на редослед у коме друге две варирају. То јест, прво можете проценити запремину гаса из промене притиска, а затим из промене температуре, или обрнуто.

Ово имплицира да, када се притисак и температура мењају у гасу, оба закона се могу користити на неки начин независно и штавише, запремина гаса при константној температури и притиску је директно пропорционална броју од честице гаса.