Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Hvad sker der, når trykket og temperaturen af ​​en fast prøve af gas reduceres?

I din hverdag vil du sandsynligvis tage for givet det faktum, at du er omgivet af gasser, generelt i form af luft, men nogle gange i andre former. Uanset om det er buket heliumfyldte balloner, du køber for en elsket eller den luft du sætter i bilens dæk, skal gasser opføre sig på en forudsigelig måde, så du kan bruge dem.

TL; DR (for længe, ​​ikke læst)

Gasser opfører sig generelt som beskrevet i Ideal Gas Law. Atomer eller molekyler der udgør gassen kolliderer imod hinanden, men de tiltrækkes ikke hinanden som med skabelsen af ​​nye kemiske forbindelser. Kinetisk energi er den type energi, der er forbundet med bevægelsen af ​​disse atomer eller molekyler; dette gør energien forbundet med gassen reaktiv over for temperaturændringer. For en given mængde gas vil en dråbe i temperatur forårsage trykfald, hvis alle andre variabler forbliver konstante.

Den kemiske og fysiske egenskab af hver gas adskiller sig fra andre gasser. Flere forskere mellem 17 og 19 århundrede lavede observationer, der forklarede den generelle opførsel af mange gasser under kontrollerede forhold; deres resultater blev grundlaget for det, der nu er kendt som den ideelle gaslov.

Den ideelle gaslovformel er som følger: PV = nRT = NkT, hvor,

  • P = absolut tryk
  • V = volumen
  • n = antal mol
  • R = universel gaskonstant = 8.3145 Joules pr. mol multipliceret med Kelvin-enheder af temperatur, ofte udtrykt som "8.3145 J /mol K "
  • T = absolut temperatur

  • N = antal molekyler
  • k = Boltzmann konstant = 1,38066 x 10 -23 Joules pr. Kelvin enheder af temperatur; k er ligeledes ækvivalent med R ÷ N A
  • N A = Avogadros nummer = 6,0221 x 10 23 molekyler pr. mol

    Brug af formlen til Den ideelle gaslov - og en lille smule algebra - du kan beregne, hvordan en ændring i temperaturen vil påvirke trykket af en fast gasprøve. Ved hjælp af den transitive egenskab kan du udtrykke udtrykket PV = nRT som (PV) ÷ (nR) = T.
    Da antallet af mol eller mængden af ​​gasmolekyler holdes konstant, og antallet af mol multipliceres med en konstant, vil enhver temperaturændring påvirke tryk, volumen eller begge samtidigt for en given gasprøve.

    På samme måde kan du også udtrykke formlen PV = nRT på en måde, der beregner tryk. Denne ækvivalente formel, P = (nRT) ÷ V, viser, at en ændring i tryk, alt andet, der forbliver konstant, vil proportionalt ændre gasens temperatur.

  • Klik for at udvide hele teksten