De generell gasslov Det er resultatet av å kombinere Boyle-Mariotte-loven, Charles-loven og Gay-Lussac-loven; faktisk kan disse tre lovene betraktes som spesielle tilfeller av den generelle gassloven. I sin tur kan den generelle gassloven betraktes som en spesifisering av den ideelle gassloven.
Den generelle gassloven etablerer et forhold mellom volum, trykk og temperatur på en gass. På denne måten bekrefter han at, gitt en gass, produktet av trykket av volumet det okkuperer delt på temperaturen der det blir funnet, forblir konstant..
Gasser er til stede i forskjellige prosesser i naturen og i et stort antall applikasjoner, både industrielle og hverdagslige. Derfor er det ikke overraskende at den generelle gassloven har flere og forskjellige anvendelser..
For eksempel gjør denne loven det mulig å forklare driften av forskjellige mekaniske innretninger som klimaanlegg og kjøleskap, driften av varmluftsballonger, og den kan til og med brukes til å forklare prosessene med skydannelse..
Artikkelindeks
Den matematiske formuleringen av loven er som følger:
P ∙ V / T = K
I dette uttrykket er P 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 = Pto ∙ Vto / Tto
Denne siste ligningen er ganske nyttig for å studere endringene som gassene gjennomgår når en eller to av de termodynamiske variablene er modifisert (trykk, temperatur og volum).
Hver av de nevnte lovene relaterer to av de termodynamiske variablene, i tilfelle at den tredje variabelen forblir konstant.
Karls lov sier at volum og temperatur er direkte proporsjonal så lenge trykket forblir uendret. Det matematiske uttrykket for denne loven er følgende:
V = Kto ∙ T
På sin side fastslår Boyles lov at trykk og volum har et omvendt forhold til hverandre når temperaturen forblir konstant. Boyles lov er matematisk oppsummert som følger:
P ∙ V = K1
Til slutt sier Gay-Lussacs lov at temperatur og trykk er direkte proporsjonale for tilfeller der gassvolumet ikke varierer. Matematisk uttrykkes loven som følger:
P = K3 ∙ T
I nevnte uttrykk K1, Kto og K3 representerer forskjellige konstanter.
Den generelle gassloven kan fås fra den ideelle gassloven. Den ideelle gassloven er tilstandsligningen til en ideell gass.
En ideell gass er en hypotetisk gass som består av spesifikke partikler. Molekylene til disse gassene utøver ingen gravitasjonskraft med hverandre, og deres kollisjoner er preget av å være helt elastiske. På denne måten er verdien av dens kinetiske energi direkte proporsjonal med temperaturen..
De virkelige gassene hvis oppførsel er mest lik den for ideelle gasser, er monatomiske gasser når de har lavt trykk og høye temperaturer..
Det matematiske uttrykket for den ideelle gassloven er som følger:
P ∙ V = n ∙ R ∙ T
Denne ligningen n er antall mol og R er den universelle konstanten av ideelle gasser hvis verdi er 0,082 atm ∙ L / (mol ∙ K).
Både den generelle gassloven og Boyle-Mariotte, Charles og Gay-Lussac-lovene finnes i en rekke fysiske fenomener. På samme måte tjener de til å forklare driften av mange og varierte mekaniske enheter i hverdagen..
I en trykkoker kan du for eksempel følge Gay Lussacs lov. I gryten forblir volumet konstant, så hvis temperaturen på gassene som akkumuleres i den øker, øker også det indre trykket i gryten..
Et annet interessant eksempel er varmluftsballongen. Driften er basert på Charles Law. Siden atmosfærisk trykk kan betraktes som praktisk talt konstant, skjer det når gassen som fyller ballongen varmes opp, at volumet den opptar øker; dette reduserer dens tetthet og ballongen kan stige.
Bestem den endelige temperaturen på gass hvis starttrykk på 3 atmosfærer dobler for å nå et trykk på 6 atmosfærer, mens du reduserer volumet fra et volum på 2 liter til 1 liter, vel vitende om at starttemperaturen på gassen var 208, 25 ºK.
Erstatter i følgende uttrykk:
P1 ∙ V1 / T1 = Pto ∙ Vto / Tto
du må:
3 ∙ 2 / 208,25 = 6 ∙ 1 / Tto
Rydding kommer du til Tto = 208,25 ºK
Gitt en gass utsatt for et trykk på 600 mm Hg, som opptar et volum på 670 ml og ved en temperatur på 100 ºC, bestem hva trykket vil være ved 473 ºK hvis den ved den temperaturen opptar et volum på 1500 ml.
For det første anbefales det (og generelt sett nødvendig) å transformere alle dataene til enheter i det internasjonale systemet. Dermed må den:
P1 = 600/760 = 0,789473684 atm ca. 0,79 atm
V1 = 0,67 l
T1 = 373 ºK
Pto = ?
Vto = 1,5 l
Tto = 473 ºK
Erstatter i følgende uttrykk:
P1 ∙ V1 / T1 = Pto ∙ Vto / Tto
du må:
0,79 ∙ 0,67 / 373 = Pto ∙ 1,5 / 473
Løsning for Pto du kommer til:
Pto = 0,484210526 omtrent 0,48 atm
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.