Avogadro likuma piemēru problēma

Uzziniet, kā rīkoties, lai atrisinātu šo gāzes likumu problēmu

Avogadro likums ir viens no gāzes likumiem.

Frederiks Simonnets/Getty Images

Avogadro gāzes likums nosaka uz apjoms gāzes daudzums ir proporcionāls molu skaitam no gāzes pastāv, ja temperatūra un spiediens tiek uzturēti nemainīgi. Šis problēmas piemērs parāda, kā izmantot Avogadro likumu, lai noteiktu gāzes tilpumu, kad sistēmai tiek pievienots vairāk gāzes.

Avogadro likuma vienādojums

Pirms varat atrisināt jebkuru problēmu saistībā ar Avogadro gāzes likumu, ir svarīgi pārskatīt šī likuma vienādojumu. Ir daži veidi, kā to uzrakstīt gāzes likums , kas ir matemātiska sakarība. Var teikt:

k = V/n

Šeit k ir proporcionalitātes konstante, V ir gāzes tilpums un n ir gāzes molu skaits. Avogadro likums arī nozīmē, ka ideālā gāzes konstante visām gāzēm ir vienāda, tāpēc:

konstante = p₁IN₁/T₁n₁= P_diviIN_divi/T_divin_divi
IN₁/n₁= V_divi/n_divi
V₁n_divi= V_divin₁

kur p ir gāzes spiediens, V ir tilpums, T ir temperatūra un n ir molu skaits.

Avogadro likuma problēma

6,0 l paraugs 25 °C temperatūrā un 2,00 atm spiedienā satur 0,5 molus gāzes. Ja pievieno vēl 0,25 molus gāzes ar tādu pašu spiedienu un temperatūru, kāds ir galīgais kopējais gāzes tilpums?

Risinājums

Pirmkārt, izsakiet Avogadro likumu ar tā formulu:

IN_i/n_i= V_f/n_f
kur
IN_i= sākotnējais apjoms
n_i= sākotnējais molu skaits
IN_f= galīgais apjoms
n_f= galīgais molu skaits

Šajā piemērā V_i= 6,0 L un n_i= 0,5 moli. Kad pievieno 0,25 molus:

n_f= n_i+ 0,25 mols
n_f= 0,5 moli = 0,25 moli
n_f= 0,75 moli

Vienīgais atlikušais mainīgais ir galīgais apjoms.

IN_i/n_i= V_f/n_f

Atrisiniet V_f

IN_f= V_in_f/n_i
V_f= (6,0 L x 0,75 moli)/0,5 moli
IN_f= 4,5 l/0,5 V_f= 9 l

Pārbaudiet, vai atbildei ir jēga. Jūs varētu sagaidīt, ka tilpums palielināsies, ja tiek pievienots vairāk gāzes. Vai galīgais apjoms ir lielāks par sākotnējo apjomu? Jā. Šīs pārbaudes veikšana ir noderīga, jo ir viegli ievietot sākotnējo molu skaitu skaitītājā un galīgo molu skaitu saucējā. Ja tas būtu noticis, galīgā apjoma atbilde būtu mazāka par sākotnējo apjomu.

Tādējādi galīgais gāzes tilpums ir 9,0

Piezīmes par Avogadro likumu

• Atšķirībā no Avogadro numurs , Avogadro likumu faktiski ierosināja Amedeo Avogadro . 1811. gadā viņš izvirzīja hipotēzi, ka divi ideālas gāzes paraugi ar tādu pašu tilpumu un vienādu spiedienu un temperatūru saturēja vienādu molekulu skaitu.
• Avogadro likumu sauc arī par Avogadro principu vai Avogadro hipotēzi.
• Tāpat kā citi ideālās gāzes likumi, Avogadro likums tikai tuvina reālo gāzu uzvedību. Augstas temperatūras vai spiediena apstākļos likums ir neprecīzs. Šī attiecība vislabāk darbojas gāzēm, kas tiek turētas zemā spiedienā un parastā temperatūrā. Turklāt mazākas gāzes daļiņas — hēlijs, ūdeņradis un slāpeklis — dod labākus rezultātus nekā lielākas molekulas, kuras, visticamāk, savstarpēji mijiedarbojas.
• Vēl viena matemātiska sakarība, ko izmanto, lai izteiktu Avogadro likumu, ir:

V/n = k

Šeit V ir tilpums, n ir gāzes molu skaits un k ir proporcionalitātes konstante. Ir svarīgi atzīmēt, ka tas nozīmē, ka ideālā gāzes konstante ir tas pats visām gāzēm.