Општи закон о формулама гасова, примена и решене вежбе



Тхе општи закон о гасовима резултат је комбиновања Боиле-Мариоттеовог закона, Цхарлесовог закона и Гаи-Луссац закона; у ствари, ова три закона се могу сматрати посебним случајевима општег закона о гасовима. Заузврат, опћи закон о плиновима може се сматрати као спецификација закона идеалних плинова.

Општи закон гасова успоставља везу између запремине, притиска и температуре гаса. На тај начин он каже да је, с обзиром на гас, производ његовог притиска од запремине коју заузима подељен са температуром на којој је увек константан.

Гасови су присутни у различитим процесима природе иу великом броју индустријских и свакодневних примјена. Стога није изненађујуће да општи закон о гасовима има вишеструку и разноврсну примену.

На пример, овај закон омогућава објашњење рада различитих механичких уређаја као што су клима уређаји и фрижидери, рад балона на врући ваздух, а може се чак и користити за објашњење процеса формирања облака..

Индек

  • 1 Формуле
    • 1.1 Закон Боиле-Мариотте, Цхарлесов закон и закон Гаи-Луссац
    • 1.2 Закон идеалних гасова
  • 2 Апплицатионс
  • 3 Вежбе решене
    • 3.1 Прва вежба
    • 3.2 Друга вјежба
  • 4 Референце

Формуле

Математичка формулација закона је следећа:

П / В / Т = К

У овом изразу П је притисак, Т представља температуру (у степенима Келвина), В је запремина гаса, и К представља константну вредност.

Претходни израз се може заменити следећим:

П1 . В1 / Т1 = П2 . В2 / Т2

Ова последња једначина је веома корисна за проучавање промена гасова када се једна или две термодинамичке варијабле (притисак, температура и запремина) модификују..

Закон Боиле-Мариотте, Цхарлесов закон и закон Гаи-Луссац

Сваки од поменутих закона повезује две термодинамичке варијабле, у случају да трећа варијабла остаје константна.

Цхарлесов закон каже да су волумен и температура директно пропорционални све док је притисак непромијењен. Математички израз овог закона је следећи:

В = К2 . Т

С друге стране, Боилеов закон утврђује да притисак и волумен имају однос обрнуте пропорционалности један према другом када температура остаје константна. Боилеов закон сажето је математички на следећи начин:

П = В = К1

Коначно, закон Гаи-Луссац наводи да су температура и притисак директно пропорционални случајевима у којима се количина гаса не мијења. Математички, закон је изражен на следећи начин:

П = К3 . Т

У наведеном изразу К1, К2 и К3 они представљају различите константе.

Закон идеалних гасова

Општи закон гасова може се добити из закона идеалних гасова. Закон идеалних гасова је једначина стања идеалног гаса.

Идеални гас је хипотетски гас састављен од честица које имају тачан карактер. Молекули ових гасова не испољавају никакву гравитациону силу једни са другима и њихови шокови се карактеришу тоталном еластичношћу. На овај начин, вредност њене кинетичке енергије је директно пропорционална њеној температури.

Прави гасови који подсећају на идеалне гасове су монатомски гасови када су на ниским притисцима и високим температурама.

Математички израз закона идеалних гасова је следећи:

П = В = н ∙ Р. Т

Ова једначина је број молова, а Р је универзална константа идеалних гасова чија је вредност 0.082 атм ∙ Л / (мол ∙ К).

Апплицатионс

И општи закон о гасовима и закони Боиле-Мариотте, Цхарлес и Гаи-Луссац могу се наћи у мноштву физичких феномена. Слично томе, они служе да објасне функционисање многих и разноврсних механичких уређаја свакодневног живота.

На пример, у лонцу под притиском можете поштовати закон Гаи Луссац-а. У лонцу запремина остаје константна, тако да ако повећате температуру гасова који се акумулирају у њој, унутрашњи притисак посуде се такође повећава..

Још један занимљив примјер је балон на врући зрак. Његов рад се заснива на Закону Цхарлеса. Пошто се атмосферски притисак може сматрати практично константним, шта се дешава када се загрева плинско пуњење балона је да се запремина коју заузима повећава; тако да се његова густина смањује и глобус може да се уздигне.

Решене вежбе

Прва вежба

Одредите коначну температуру гаса чији се почетни притисак од 3 атмосфере удвостручује да би се постигао притисак од 6 атмосфера, уз смањење њене запремине од запремине од 2 литра до 1 литра, знајући да је почетна температура гаса 208, 25 ºК.

Решење

Замена у следећем изразу:

 П1 . В1 / Т1 = П2 . В2 / Т2

морате:

3/2 / 208.25  = 6/1 / Т2

Чишћење, дођите до тога Т2 = 208,25 ° К

Друга вежба

Под утицајем гаса под притиском од 600 мм Хг, који заузима запремину од 670 мл и на температури од 100 ° Ц, одредите који ће притисак бити на 473 ° К ако на тој температури заузима волумен од 1500 мл.

Решење

Пре свега, препоручљиво је (и уопште неопходно) трансформисати све податке у јединице међународног система. Дакле, морате:

П1 = 600/760 = 0.789473684 атм приближно 0.79 атм

В1 = 0.67 л

Т1 = 373 ºК

П2 = ?

В2 = 1.5 л

Т2 = 473 ºК

Замена у следећем изразу:

 П1 . В1 / Т1 = П2 . В2 / Т2

морате:

0,79 7 0,67 / 373 = П2 / 1.5 / 473

Цлеаринг П2 добијате на:

П2 = 0.484210526 приближно 0.48 атм

Референце

  1. Сцхиавелло, Марио; Виценте Рибес, Леонардо Палмисано (2003). Фундаменталс оф Цхемистри. Барселона: Уводник Ариел, С.А..
  2. Лаидер, Кеитх, Ј. (1993). Окфорд Университи Пресс, изд. Свет физичке хемије.
  3. Општи закон о гасу. (н.д.). Ин Википедиа. Преузето 8. маја 2018. године, са ес.википедиа.орг.
  4. Гасни закони. (н.д.). Ин Википедиа. Преузето 8. маја 2018. године, са ен.википедиа.орг.
  5. Зумдахл, Стевен С (1998). Хемијски принципи. Хоугхтон Миффлин Цомпани.