De allmänna gaslagen Det är resultatet av att kombinera Boyle-Mariotte-lagen, Charles-lagen och Gay-Lussac-lagen; i själva verket kan dessa tre lagar betraktas som särskilda fall i den allmänna gaslagstiftningen. I sin tur kan den allmänna gaslagen betraktas som en specificering av den ideala gaslagen.
Den allmänna gaslagen etablerar ett förhållande mellan gasens volym, tryck och temperatur. På detta sätt bekräftar han att, med tanke på en gas, produkten av dess tryck av den volym den upptar dividerat med den temperatur vid vilken den finns alltid förblir konstant..
Gaser finns i olika processer i naturen och i en stor mängd applikationer, både industriella och vardagliga. Därför är det inte förvånande att den allmänna gaslagen har flera och olika tillämpningar..
Till exempel gör denna lag det möjligt att förklara driften av olika mekaniska anordningar såsom luftkonditioneringsapparater och kylskåp, drift av varmluftsballonger, och den kan till och med användas för att förklara processerna för molnbildning..
Artikelindex
Den matematiska formuleringen av lagen är som följer:
P ∙ V / T = K
I detta uttryck är P trycket, T representerar temperaturen (i grader Kelvin), V är gasens volym och K representerar ett konstant värde.
Det tidigare uttrycket kan ersättas med följande:
P1 ∙ V1 / T1 = Ptvå ∙ Vtvå / Ttvå
Den här sista ekvationen är ganska användbar för att studera de förändringar som gaser genomgår när en eller två av de termodynamiska variablerna modifieras (tryck, temperatur och volym).
Var och en av de ovannämnda lagarna relaterar till två av de termodynamiska variablerna, i det fall den tredje variabeln förblir konstant.
Charles lag säger att volym och temperatur är direkt proportionella så länge trycket förblir oförändrat. Det matematiska uttrycket för denna lag är följande:
V = Ktvå ∙ T
För sin del fastställer Boyles lag att tryck och volym har ett omvänt förhållande till varandra när temperaturen förblir konstant. Boyles lag sammanfattas matematiskt enligt följande:
P ∙ V = K1
Slutligen säger Gay-Lussacs lag att temperatur och tryck är direkt proportionella för fall där gasvolymen inte varierar. Matematiskt uttrycks lagen enligt följande:
P = K3 ∙ T
I nämnda uttryck K1, Ktvå och K3 representerar olika konstanter.
Den allmänna gaslagen kan erhållas från den ideala gaslagen. Den ideala gaslagen är tillståndsekvationen för en idealgas.
En idealgas är en hypotetisk gas som består av specifika partiklar. Molekylerna i dessa gaser utövar ingen tyngdkraft med varandra och deras kollisioner kännetecknas av att vara helt elastiska. På detta sätt är värdet på dess kinetiska energi direkt proportionellt mot dess temperatur..
De verkliga gaserna vars beteende liknar mest de ideala gaserna är monatomiska gaser när de har lågt tryck och höga temperaturer..
Det matematiska uttrycket för den ideala gaslagen är som följer:
P ∙ V = n ∙ R ∙ T
Denna ekvation n är antalet mol och R är den universella konstanten för idealgaser vars värde är 0,082 atm ∙ L / (mol ∙ K).
Både den allmänna gaslagen och Boyle-Mariotte, Charles och Gay-Lussac-lagarna finns i en mängd fysiska fenomen. På samma sätt förklarar de hur många och olika mekaniska apparater i vardagen fungerar..
I en tryckkokare kan du till exempel följa Gay Lussacs lag. I krukan förblir volymen konstant, så om temperaturen på gaserna som ackumuleras i den ökar, ökar också kärlets inre tryck..
Ett annat intressant exempel är varmluftsballongen. Dess verksamhet baseras på Charles Law. Eftersom atmosfärstrycket kan anses vara praktiskt taget konstant, händer det när gasen som fyller ballongen värms upp är att volymen den upptar ökar; detta minskar densiteten och ballongen kan stiga.
Bestäm den slutliga temperaturen på gas vars initialtryck på 3 atmosfärer fördubblas för att nå ett tryck på 6 atmosfärer, samtidigt som volymen minskas från en volym på 2 liter till 1 liter, med vetskap om att gasens initialtemperatur var 208, 25 ºK.
Ersätter i följande uttryck:
P1 ∙ V1 / T1 = Ptvå ∙ Vtvå / Ttvå
du måste:
3 ∙ 2 / 208,25 = 6 ∙ 1 / Ttvå
Rensning, du kommer till Ttvå = 208,25 ºK
Med tanke på en gas som utsätts för ett tryck på 600 mm Hg, som upptar en volym på 670 ml och vid en temperatur på 100 ºC, bestämma dess tryck vid 473 ºK om den vid den temperaturen upptar en volym på 1500 ml.
För det första är det tillrådligt (och i allmänhet nödvändigt) att omvandla all data till enheter i det internationella systemet. Således måste den:
P1 = 600/760 = 0,789473684 atm ungefär 0,79 atm
V1 = 0,67 l
T1 = 373 ºK
Ptvå = ?
Vtvå = 1,5 l
Ttvå = 473 ºK
Ersätter i följande uttryck:
P1 ∙ V1 / T1 = Ptvå ∙ Vtvå / Ttvå
du måste:
0,79 ∙ 0,67 / 373 = Ptvå ∙ 1,5 / 473
Lösning för Ptvå du får:
Ptvå = 0,484210526 ungefär 0,48 atm
Ingen har kommenterat den här artikeln än.