Gay-Lussac Hukuku Örneği

Fransız Bilim Adamı Louis Joseph de Gay-Lussac Gaz kapalı bir kapta (sabit hacim) bulunduğunda ve sıcaklık değiştiğinde meydana gelen olayları inceledi. Gazlar, fiziksel açıdan, üç özellikten incelenebilir: kapladığı alan olan ve deneysel amaçlar için bir alanı dolduran Hacim olan hacimdir. konteyner. Gazın kabın duvarlarına uyguladığı kuvvet olan basınç ve ayrıca gaza örneğin bir piston vasıtasıyla uygulanabilen kuvvet. Üçüncü özellik sıcaklıktır, çünkü gazlar sıcaklık arttığında hareketlerini arttırır ve düştüğünde hareketleri de azalır.

Gözlemleri sonucunda, belirli bir hacimde gaza sahip olmanın deney boyunca değişmediğini, gazın kütlesini ısıtmanın gazın hacmini artırdığını fark etti. kinetik enerji, molekülleri birbirinden uzaklaşmaya başlar ve gazın kütlesi genişler, bu da gazın gazın duvarlarında yaptığı basıncın bir sonucu olarak ortaya çıkar. konteyner. Ayrıca sıcaklık azaldıkça gazın kinetik enerjisinin azaldığını ve kap duvarlarına uyguladığı basıncın azaldığını gözlemledi. Bu çağrıda özetlenmiştir. Gay Lussac Yasası:

Sabit hacimdeki bir gazın, içinde bulunduğu kabın duvarlarına uyguladığı basınç, sıcaklıktaki değişimle doğru orantılıdır.

Gay-Lussac yasasında, belirli bir gaz hacmi için, basıncı ile sıcaklığı arasında her zaman aynı ilişki vardır, yani bu ilişki her zaman sabittir. Bu, aşağıdaki formülle ifade edilir:

P / T = k
P₁/ T₁ = P₂/ T₂ = k
P, P₁, P₂ = Atmosferde (at) veya santimetre kare başına gram (g/cm) cinsinden ifade edilebilen gazın basıncı²)
T, T₁, T₂ = Santigrat derece (° C) veya mutlak sıfır ölçeğinde derece veya Kelvin (° K) olarak ifade edilebilen gazın sıcaklığıdır.
k = belirli bir gaz hacmi için basınç ve sıcaklık ilişkisinin sabitidir.

Bu formülden bileşenlerinin değerleri çözülebilir:

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

Gay-Lussac yasasının 3 uygulamalı örneği:

1. Bir kap, sabah saat 10'da 22 ° C'lik bir ortam sıcaklığında 1,2'lik bir basınçta bir gaz hacmi içerir. Öğle saatlerinde sıcaklık 28 °C'ye yükseldiğinde gazın sahip olacağı basıncı hesaplayın.

P₁ = 1.2'de
T₁ = 22°C
P₂ = ?
T₂ = 28°C

İlk önce bu gazın sabitini hesaplıyoruz:

P₁/ T₁ = P₂/ T₂ = k
1.2 / 22 = 0.0545

Şimdi P'nin değerini çözüyoruz₂:

P₂ = T₂* k = (28) (0.0545) = 1.526 en

Yani öğle saatlerinde basınç 1.526 atmosfer olacak.

2. Bir kap, 25 g/cm basınçta bir gaz hacmi içerir.², 24 °C ortam sıcaklığında Gazın sıcaklığı 18 °C düştüğünde sahip olacağı basıncı hesaplayın.

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

İlk önce bu gazın sabitini hesaplıyoruz:

P₁/ T₁ = P₂/ T₂ = k
25 / 24 = 1.0416

Şimdi P'nin değerini çözüyoruz₂:

P₂ = T₂* k = (6) (1.0416) = 6.25 gr/cm²

Sıcaklık 18°C ​​düşürülerek nihai sıcaklık 6°C olacak ve basınç 6.25 g/cm olacaktır.².

3. Bir gaz hacminin ilk basıncının, ilk basıncının 3,5 °C olduğunu ve 67 °C'ye ulaştığında basıncının 16,75 °C olduğunu biliyorsak, ilk sıcaklığını hesaplayın.

P₁ = 3.5
T₁ = ?
P₂ = 16.75'te
T₂ = 67°C

İlk önce bu gazın sabitini hesaplıyoruz:

P₁/ T₁ = P₂/ T₂ = k
16.75 / 67 = 0.25

Şimdi T'nin değerini çözüyoruz₁:

T₁ = P₁/ k = (3,5) / (0,25) = 14 °C

İlk sıcaklık 14 ° C idi.