Real Life Applications for Gasloven

Forskere har gennem århundrederne opdaget love, der forklarer, hvordan egenskaber som volumen og tryk påvirker måden gasser opfører sig på. Du er vidne til virkelige livsapplikationer af mindst en af ​​disse love - Boyles lov - dagligt, måske uden at vide, at du overholder vigtige videnskabelige principper i aktion.

Molekylær bevægelse, volumen og fodbold

Ifølge Charles lov er volumenforøgelsen proportional med temperaturforøgelsen, hvis du opvarmer en fast mængde gas ved konstant tryk. Demonstrer denne lov ved at observere, hvordan en oppustet fodbold, der har været indendørs, bliver mindre, hvis du tager det udenfor på en kold dag. Propanforhandlere udnytter Karls lov ved at sænke temperaturen til -42,2 grader Celsius (-44 Fahrenheit) - en handling der konverterer propan til en væske, der er lettere at transportere og opbevare. Propanvæske, fordi temperaturen falder, gasens molekyler kommer tættere på hinanden og mængden falder.

Vejrtrækning gjorde vanskeligt ret for Daltons lov

Daltons lov siger, at en gasblandings samlede tryk er lig med summen af ​​alle gasser indeholdt i blandingen, som vist i følgende ligning:

Samlet tryk = Tryk 1 + Tryk 2

Dette eksempel antager, at der kun findes to gasser i blandingen. En konsekvens af denne lov er, at ilt står for 21 procent af atmosfærens samlede tryk, fordi det udgør 21 procent af atmosfæren. Folk, der stiger op til høje højder oplever Daltons lov, når de forsøger at trække vejret. Når de klatrer højere, falder iltpartialtrykket, da det totale atmosfæriske tryk falder i overensstemmelse med Daltons lov. Oxygen har en vanskelig tid at gøre det ind i blodbanen, når gasens partielle tryk falder. Hypoxi, et alvorligt medicinsk problem, der kan resultere i døden, kan forekomme, når dette sker.

Overraskende konsekvenser af Avogadros lov
Amadeo Avogadro lavede interessante forslag i 1811, der nu formulerer Avogadros lov. Det hedder, at en gas indeholder det samme antal molekyler som en anden gas af samme volumen ved samme temperatur og tryk. Dette betyder, at når du fordobler eller tredobler gasens molekyler, fordobles eller fordobles lydstyrken, hvis tryk og temperatur forbliver konstant. Masserne af gassen vil ikke være de samme, da de har forskellige molekylvægte. Denne lov indebærer, at en luftballon og en identisk ballon, der indeholder helium, ikke vejer det samme, fordi luftmolekyler - der primært består af nitrogen og oxygen - har mere masse end heliummolekyler.

Den magt af indbyrdes trykforhold < Robert Boyle studerede også de spændende forhold mellem volumen, tryk og andre gasegenskaber. Ifølge hans lov er gasens tryk gange dens volumen en konstant, hvis gassen fungerer som en ideel gas. Dette betyder, at en gass tryktider volumen på et tidspunkt svarer til dens tryktider volumen på en anden, når du justerer en af ​​disse egenskaber. Følgende ligning illustrerer dette forhold:

Pressure_Before_Manipulation x Volume_Before_Manipulation = Pressure_After_Manipulation x Volume_After_Manipulation.

I ideelle gasser omfatter kinetisk energi al gasens indre energi, og der sker en temperaturændring, hvis denne energi ændres. (ref 6, første afsnit, re denne definition). Denne lovs principper berører flere områder i det virkelige liv. For eksempel, når du indånder, øger din membran lyden af ​​dine lunger. Boyle's lov fastholder, at lungtrykket falder, hvilket forårsager atmosfærisk tryk til at fylde lungerne med luft. Det omvendte sker, når du trækker vejret ud. En sprøjtefyld med samme princip trækker stemplet og sprøjtens volumen øges, hvilket medfører et tilsvarende trykfald indeni. Fordi væsken er ved atmosfærisk tryk, strømmer den ind i lavtryksområdet inde i sprøjten.