General Law of Gases Formler, applikationer og løste øvelser



den generel lov af gasser er resultatet af at kombinere Boyle-Mariotte lov, Charles lov og Gay-Lussac lov; Faktisk kan disse tre love betragtes som særlige tilfælde af den generelle lov af gasser. Til gengæld kan den generelle lov af gasser betragtes som en specificering af loven om ideelle gasser.

Den generelle lov af gasser etablerer et forhold mellem gasens volumen, tryk og temperatur. På denne måde hedder han, at produktet af sit tryk ved hjælp af en gas ved en gas optager divideret med den temperatur, ved hvilken den altid forbliver konstant.

Gasser er til stede i forskellige naturprocesser og i et stort antal industrielle og daglige anvendelser. Derfor er det ikke overraskende, at den generelle lov af gasser har flere og forskellige anvendelser.

For eksempel tillader denne lov at forklare driften af ​​forskellige mekaniske anordninger som klimaanlæg og køleskabe, driften af ​​varmluftsballoner og kan endda bruges til at forklare skyens dannelsesprocesser.

indeks

  • 1 formler
    • 1.1 Boyle-Mariotte-loven, Charles-loven og Gay-Lussacs lov
    • 1.2 Lov om ideelle gasser
  • 2 applikationer
  • 3 øvelser løst
    • 3.1 Første øvelse
    • 3.2 Anden øvelse
  • 4 referencer

formler

Den matematiske formulering af loven er som følger:

P ∙ V / T = K

I dette udtryk er P trykket, T repræsenterer temperaturen (i grader Kelvin), V er gasens volumen, og K repræsenterer en konstant værdi.

Det foregående udtryk kan erstattes af følgende:

P1 ∙ V1 / T1 = P2 ∙ V2 / T2

Denne sidste ligning er ret anvendelig til at studere de ændringer, der opstår af gasser, når en eller to af de termodynamiske variabler (tryk, temperatur og volumen) ændres..

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

Hver af de førnævnte love vedrører to af de termodynamiske variabler, i det tilfælde at den tredje variabel forbliver konstant.

Charles's lov siger, at volumen og temperatur er direkte proportionale, så længe trykket forbliver uændret. Den matematiske udtryk for denne lov er følgende:

V = K2 ∙ T

På den anden side fastslår Boyles lov, at tryk og volumen har en relation af invers proportionalitet til hinanden, når temperaturen forbliver konstant. Boyle's lov er opsummeret matematisk som følger:

P ∙ V = K1

Endelig hedder Gay-Lussacs lov, at temperatur og tryk er direkte proportional med tilfælde, hvor gasens volumen ikke ændres. Matematisk udtrykkes loven som følger:

P = K3 ∙ T

I K-udtrykket1, K2 og K3 de repræsenterer forskellige konstanter.

Lov om ideelle gasser

Den generelle lov af gasser kan opnås fra loven af ​​ideelle gasser. Loven om ideelle gasser er ligestillingen for en ideel gas.

En ideel gas er en hypotetisk gas dannet af partikler med punktlig karakter. Disse gases molekyler udøver ingen gravitationsstyrke med hinanden, og deres chok er karakteriseret ved at være fuldstændig elastisk. På denne måde er værdien af ​​dens kinetiske energi direkte proportional med dens temperatur.

De virkelige gasser, hvis adfærd ligner den af ​​de ideelle gasser, er de monatomiske gasser, når de er ved lave tryk og høje temperaturer.

Det matematiske udtryk for loven om ideelle gasser er følgende:

P ∙ V = n ∙ R ∙ T

Denne ligning n er antallet af mol, og R er den universelle konstant for de ideelle gasser, hvis værdi er 0,082 atm ∙ L / (mol ∙ K).

applikationer

Både den generelle lov af gasser og Boyle-Mariotte, Charles og Gay-Lussacs love findes i en lang række fysiske fænomener. Tilsvarende tjener de til at forklare driften af ​​mange og varierede mekaniske anordninger i hverdagen.

For eksempel i en trykkomfur kan du observere Gay Lussacs lov. I potten forbliver volumenet konstant, så hvis du øger temperaturen på de gasser, der akkumuleres i det, øges potens indre tryk også.

Et andet interessant eksempel er luftballonen. Dens drift er baseret på Charles lov. Da atmosfæretrykket kan betragtes som praktisk talt konstant, hvad sker der, når gasen fylder ballonen opvarmes, er at det volumen, den optager, stiger; så dens tæthed er reduceret og kloden kan stige op.

Løste øvelser

Første øvelse

Bestem den endelige gastemperatur, hvis begyndelsestryk på 3 atmosfærer fordobles for at nå et tryk på 6 atmosfærer, mens mængden reduceres fra et volumen på 2 liter til 1 liter, idet man vidste at gasens indledende temperatur var 208, 25 ºK.

opløsning

Erstatter i følgende udtryk:

 P1 ∙ V1 / T1 = P2 ∙ V2 / T2

du skal:

3 ∙ 2 / 208,25  = 6 ∙ 1 / T2

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

Anden øvelse

Givet en gas, der udsættes for et tryk på 600 mm Hg, idet det optager et volumen på 670 ml og ved en temperatur på 100 ° C, bestemmer, hvad dens tryk vil være ved 473 ° K, hvis den ved den temperatur indtager et volumen på 1500 ml.

opløsning

For det første er det tilrådeligt (og generelt nødvendigt) at omdanne alle data til enheder i det internationale system. Så skal 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 udtryk:

 P1 ∙ V1 / T1 = P2 ∙ V2 / T2

du skal:

0,79 ∙ 0,67 / 373 = P2 ∙ 1.5 / 473

Rensning P2 du kommer til:

P2 = 0,484210526 ca. 0,48 atm

referencer

  1. Schiavello, Mario; Vicente Ribes, Leonardo Palmisano (2003). Fundamentals of Chemistry. Barcelona: Editorial Ariel, S.A.
  2. Laider, Keith, J. (1993). Oxford University Press, ed. Fysisk kemiens verden.
  3. Generel gas lov. (N.D.). I Wikipedia. Hentet den 8. maj 2018, fra es.wikipedia.org.
  4. Gaslove. (N.D.). I Wikipedia. Hentet den 8. maj 2018, fra en.wikipedia.org.
  5. Zumdahl, Steven S (1998). Kemiske principper. Houghton Mifflin Company.