General Law of Gases Formler, applikasjoner og løste øvelser



den generell lov av gasser er resultatet av å kombinere Boyle-Mariotte lov, Charles lov og Gay-Lussac lov; Faktisk kan disse tre lovene betraktes som spesielle tilfeller av den generelle loven om gasser. I sin tur kan den generelle loven om gasser betraktes som en spesifisering av loven om ideelle gasser.

Den generelle loven for gasser etablerer et forhold mellom volum, trykk og temperatur på en gass. På denne måten sier han at, gitt en gass, produktet av sitt trykk ved volumet det opptar deles av temperaturen der det alltid forblir konstant.

Gasser er til stede i forskjellige naturprosesser og i mange industrielle og daglige applikasjoner. Derfor er det ikke overraskende at den generelle loven om gasser har flere og forskjellige anvendelser.

For eksempel lar denne loven forklarer drift av ulike mekaniske enheter som klimaanlegg og kjøleskap, drift av ballonger, og selv kan brukes til å forklare prosessene i skydannelse.

index

  • 1 formler
    • 1.1 Boyle-Mariotte-loven, Charles-loven og Gay-Lussacs lov
    • 1.2 Lov av ideelle gasser
  • 2 applikasjoner
  • 3 Øvelser løst
    • 3.1 Første øvelse
    • 3.2 Andre øvelse
  • 4 referanser

formler

Den matematiske formuleringen av loven er som følger:

P ∙ V / T = K

I dette uttrykket P er trykket, T representerer temperaturen (i grader Kelvin), V er volumet av gassen, og K representerer en konstant verdi.

Det forrige uttrykket kan erstattes av følgende:

P1 ∙ V1 / T1 = P2 ∙ V2 / T2

Denne siste ligningen er ganske nyttig for å studere endringene som gasser opplever når en eller to av de termodynamiske variablene (trykk, temperatur og volum) er modifisert..

Loven om Boyle-Mariotte, Charles-loven og Gay-Lussacs lov

Hver av de nevnte lover vedrører to av de termodynamiske variablene, i tilfelle at den tredje variabelen forblir konstant.

Charles lov sier at volum og temperatur er direkte proporsjonale så lenge trykket forblir uendret. Matematisk uttrykk for denne loven er følgende:

V = K2 ∙ T

På den annen side fastslår Boyles lov at trykk og volum har forholdet mellom invers proporsjonalitet til hverandre når temperaturen forblir konstant. Boyles lov er oppsummert matematisk som følger:

P ∙ V = K1

Til slutt sier Gay-Lussacs lov at temperatur og trykk er direkte proporsjonal med tilfeller der gassvolumet ikke endres. Matematisk er loven uttrykt som følger:

P = K3 ∙ T

I nevnte K-uttrykk1, K2 og K3 de representerer forskjellige konstanter.

Lov om ideelle gasser

Den generelle loven om gasser kan hentes fra loven om ideelle gasser. Loven om ideelle gasser er statens likestilling av en ideell gass.

En ideell gass er en hypotetisk gass som består av partikler med punktlig karakter. Molekylene i disse gassene utøver ingen gravitasjonskraft med hverandre, og deres sjokk karakteriseres ved å være helt elastisk. På denne måten er verdien av sin kinetiske energi direkte proporsjonal med temperaturen.

Den virkelige gassen hvis oppførsel ligner den av de ideelle gassene er de monatomiske gassene når de er ved lave trykk og høye temperaturer.

Det matematiske uttrykket for loven om ideelle gasser er følgende:

P ∙ V = n ∙ R ∙ T

Denne ligningen n er antall mol, og R er universell konstant for ideelle gasser hvis verdi er 0,082 atm ∙ L / (mol ∙ K).

søknader

Både den generelle loven om gasser og lovene til Boyle-Mariotte, Charles og Gay-Lussac finnes i en rekke fysiske fenomener. På samme måte tjener de til å forklare bruken av mange og varierte mekaniske enheter i hverdagen.

For eksempel i en trykkkomer kan du observere Gay Lussacs lov. I potten forblir volumet konstant, så hvis du øker temperaturen på gassene som akkumuleres i den, øker også det indre trykket i potten.

Et annet interessant eksempel er luftballongen. Dens operasjon er basert på Charles lov. Siden atmosfæretrykket kan betraktes som praktisk talt konstant, hva skjer når gassfyllingen av ballongen er oppvarmet er at volumet det opptar øker; så dens tetthet er redusert og kloden kan stige opp.

Løste oppgaver

Første øvelse

Bestemme den endelige temperaturen til gassen hvis starttrykk på 3 atmosfærer er bøyd til et trykk på 6 atmosfærer, mens dets volum er redusert fra et volum på 2 liter til 1 liter, vet den første gasstemperaturen var 208, 25 ºK.

oppløsning

Erstatter i følgende uttrykk:

 P1 ∙ V1 / T1 = P2 ∙ V2 / T2

du må:

3 ∙ 2 / 208,25  = 6 ∙ 1 / T2

Clearing, du kommer til det T2 = 208,25 ºK

Andre øvelse

Gitt en gass som er utsatt for et trykk på 600 mm Hg, opptar et volum på 670 ml og ved en temperatur på 100 ° C, bestemme hva dens trykk vil være ved 473 ° K dersom den ved den temperatur opptar et volum på 1500 ml.

oppløsning

For det første er det tilrådelig (og generelt nødvendig) å omdanne alle data til enheter i det internasjonale systemet. Så må du:

P1 = 600/760 = 0.789473684 atm ca. 0,79 atm

V1 = 0,67 l

T1 = 373 ºK

P2 = ?

V2 = 1,5 l

T2 = 473 ºK

Erstatter i følgende uttrykk:

 P1 ∙ V1 / T1 = P2 ∙ V2 / T2

du må:

0,79 ∙ 0,67 / 373 = P2 ∙ 1.5 / 473

Rydde P2 du kommer til:

P2 = 0,484210526 ca. 0,48 atm

referanser

  1. Schiavello, Mario; Vicente Ribes, Leonardo Palmisano (2003). Grunnlag for kjemi. Barcelona: Redaktør Ariel, S.A.
  2. Laider, Keith, J. (1993). Oxford University Press, ed. The World of Physical Chemistry.
  3. Generell gasslov. (N.d.). På Wikipedia. Hentet 8. mai 2018, fra es.wikipedia.org.
  4. Gasslover. (N.d.). På Wikipedia. Hentet 8. mai 2018, fra en.wikipedia.org.
  5. Zumdahl, Steven S (1998). Kjemiske prinsipper. Houghton Mifflin Company.