Gaz Kanunlarının Tanımı (Boyle, Charles ve Kombine'den)

Candela Rocio Barbisan | Aralık 2021
Kimya Mühendisi

Boyle Kanunu

Birincisi, Kanun Bir gazın hacmi ve basıncı arasındaki ilişkiyi kuran Boyle. Bu durumda her iki değişken arasındaki ilişkinin ters orantılı olduğu bilinmektedir: Bir gazın basıncı artarsa ​​hacmi orantılı olarak azalır. Benzer şekilde, basınç azalırsa, hacmi orantılı olarak artar. Ve şu da doğrudur: hacim artarsa, basınç orantılı olarak azalır ve bunun tersi de geçerlidir.

Bunu yapmak için Boyle, bir ucu açık ve diğer ucu kapalı, Cıva ile dolu bir "U" tüpündeki gazın davranışını inceledi. Kapalı uç seviyesinin üzerine Merkür eklendiğinde, hava Bu uçta sıkışan, diğer uçta ona baskı uygulayan cıva ilavesiyle orantılı olarak azalır.

Boyle sadece trendi gözlemlemekle kalmadı, aynı zamanda bu varyasyonları nicelleştirdi, örneğin, eğer bir Bir gaz hacmi yarıya düşürülerek sıkıştırılırsa basınç, hacminin iki katına çıkarılacaktır. ilk.

Bu nedenle, yukarıdakileri şu şekilde ifade edebiliriz:

P_ben. V_ben = P_F. V_F

Burada "i" ilk durumu ve "f" son durumu ifade eder.

Boyle'un bu davranışı gazlar kadar kilitli sıcaklık sabit, yani izotermal.

Charles Yasası

Charles Yasası, bir gazın sıcaklığı ve hacmi gibi diğer iki değişken arasındaki ilişkiyi tanımlamaya geldi. Charles bu şekilde orantılılık Sabit basınçta, yani izobarik ise, sabit miktarda bir gazın sıcaklığı ile hacmi arasında var olan doğrudan.

Merkür ile bir örneğe geri dönelim. Diyelim ki bir ucunda ampul bulunan ve diğer ucunda atmosfere açık olan bir tüp, bu şekilde içinde bir cıva tapası hareket edebiliyor. Şimdi, ampulün içindeki gaz basıncı her zaman atmosfer basıncına eşittir ve yer değiştirme Cıva tapası, gaz ısıtıldığında veya soğutulduğunda gaz hacmindeki artışı veya azalmayı gösterecektir.

Ev yapımı bir örnek görelim, şişirilmiş bir balonunuz olduğunu ve sıcaklığının düşmesine maruz kaldığını varsayalım, balonun otomatik olarak hacminin azalmaya başladığını göreceğiz. Balon sıcaklığa geri döndüğünde Çevre, yine sıcaklık yükselir ve balon genişler. Bu nedenle, sıcaklık ve hacim arasında var olan doğru orantılı ilişki gösterilmiştir. Bu durumda balon ısındığında içindeki parçacıkların sıcaklığı artar ve balonun sıcaklığı artar. Kinetik enerji bunlardan da yapar. Bu, bir artış üretir kuvvet Balonun duvarlarına etki ederler ve balon, iç basıncı ilk basıncın üzerine çıkarmadan genişler.

Bu nedenle Charles, basınç sabit tutulursa, herhangi bir gazın hacminin, Kelvin derece cinsinden sıcaklığıyla doğru orantılı olduğuna dikkat çeker.

kombine gaz yasası

Özetle, bir gazın hacminin basıncıyla ters orantılı ve sıcaklıkla doğru orantılı olduğu bilinmektedir. Ancak Charles ve Boyle bu davranışları bazı değişkenleri sabit tutarak incelediler. Bu nedenle, diğer ikisinin hangi sırayla değiştiğine bakılmaksızın üç değişkenden birinin belirlenmesi eşit derecede geçerli kabul edilir. Yani, önce bir gazın hacmini bir basınç değişikliğinden ve daha sonra bir sıcaklık değişikliğinden veya bunun tersinden tahmin edebilirsiniz.

Bu, bir gazda basınç ve sıcaklık değiştiğinde, her iki yasanın da bir şekilde kullanılabileceği anlamına gelir. bağımsızdır ve ayrıca sabit sıcaklık ve basınçta bir gazın hacmi, gaz sayısı ile doğru orantılıdır. gaz parçacıkları.