Kombinētās gāzes likums

Pols Teilors/Getty Images

Kombinētais gāzes likums apvieno trīs gāze likumi: Boila likums , Kārļa likums , un Geja-Lusaka likums . Tajā norādīts, ka reizinājuma attiecība spiedienu un apjoms un absolūtā temperatūra gāzes vērtība ir vienāda ar konstanti. Kad Avogadro likums ir pievienots kombinētajam gāzes likumam, ideālās gāzes likums rezultātus. Atšķirībā no nosauktajiem gāzes likumiem, kombinētajam gāzes likumam nav oficiāla atklājēja. Tā ir vienkārši citu gāzes likumu kombinācija, kas darbojas, ja viss, izņemot temperatūru, spiedienu un tilpumu, tiek turēts nemainīgs.

Kombinētā gāzes likuma rakstīšanai ir daži izplatīti vienādojumi. Klasiskais likums attiecas uz Boila likumu un Kārļa likums, lai norādītu:

PV/T = k

kur P = spiediens, V = tilpums, T = absolūtā temperatūra (Kelvins) un k = konstante.

Konstante k ir patiesa konstante, ja gāzes molu skaits nemainās. Pretējā gadījumā tas atšķiras.

Cits kopējā formula kombinētais gāzes likums attiecas uz gāzes “pirms un pēc” nosacījumiem:

P₁IN₁/ T₁= P_diviIN_divi/ T_divi

Piemērs

Atrodiet gāzes tilpumu STP, kad tiek savākti 2,00 litri pie 745,0 mm Hg un 25,0 grādiem pēc Celsija.

Lai atrisinātu problēmu, vispirms ir jānosaka, kuru formulu izmantot. Šajā gadījumā jautājums vaicā par nosacījumiem STP, lai jūs zinātu, ka saskaraties ar problēmu “pirms un pēc”. Tālāk jums ir jāsaprot STP. Ja jūs to vēl neesat iegaumējis (un, iespējams, vajadzētu, jo tas šķiet daudz), STP attiecas uz ' standarta temperatūra un spiediens ”, kas ir 273 Kelvini un 760,0 mm Hg.

Tā kā likums darbojas, izmantojot absolūto temperatūru, jums ir jāpārvērš 25,0 grādiem pēc Celsija līdz Kelvina skalai . Tas dod jums 298 kelvinus.

Šajā brīdī jūs varat pievienot vērtības formulai un atrisināt nezināmo. Bieža kļūda, ko daži cilvēki pieļauj, saskaroties ar šāda veida problēmām, ir neskaidrība, kuri skaitļi sakrīt. Laba prakse ir identificēt mainīgos. Šajā problēmā tie ir:

P₁= 745,0 mm Hg
IN₁= 2,00 l
T₁= 298 K
P_divi= 760,0 mm Hg
IN_divi= x (nezināmais, kuru jūs risinat)
T_divi= 273 K

Pēc tam ņemiet formulu un iestatiet to, lai atrisinātu nezināmo “x”, kas šajā uzdevumā ir V_divi:

P₁IN₁/ T₁= P_diviIN_divi/ T_divi

Krustreiziniet, lai notīrītu frakcijas:

P₁IN₁T_divi= P_diviIN_diviT₁

Sadaliet, lai izolētu V_divi:

IN_divi= (P₁IN₁T_divi) / (P_diviT₁)

Pievienojiet skaitļus un atrisiniet V2:

IN_divi= (745,0 mm Hg · 2,00 l · 273 K) / (760 mm Hg · 298 K)
IN_divi= 1,796 l

Ziņojiet par rezultātu, izmantojot pareizo nozīmīgo skaitļu skaits :

IN_divi= 1,80 l

Lietojumprogrammas

Kombinētajam gāzes likumam ir praktiski pielietojumi, strādājot ar gāzēm parastā temperatūrā un spiedienā. Tāpat kā citi gāzes likumi, kuru pamatā ir ideāla uzvedība, tas kļūst mazāk precīzs augstā temperatūrā un spiedienā. Likumu izmanto termodinamikā un šķidrumu mehānikā. Piemēram, to var izmantot, lai aprēķinātu spiedienu, tilpumu vai temperatūru gāzei mākoņos, lai prognozētu laikapstākļus.