Kombineeritud gaasi seaduse määratlus ja näited

Kombineeritud gaasiseadus ühendab need kolm gaas seadused: Boyle'i seadus, Karli seadusja Gay-Lussaci seadus. Selles märgitakse, et surve ja maht ja absoluutne temperatuur gaasi väärtus on võrdne konstandiga. Millal Avogadro seadus lisatakse kombineeritud gaasi seadusele, ideaalse gaasi seadus tulemused. Erinevalt nimetatud gaasiseadustest ei ole kombineeritud gaasi seadusel ametlikku avastajat. See on lihtsalt kombinatsioon teistest gaasiseadustest, mis töötab, kui kõike muud, välja arvatud temperatuur, rõhk ja maht, hoitakse konstantsena.

Kombineeritud gaasiseaduse kirjutamiseks on paar ühist võrrandit. Klassikaline seadus seob Boyle'i seadust ja Charlesi seaduses öeldakse:

PV / T = k

kus P = rõhk, V = maht, T = absoluutne temperatuur (kelvinites) ja k = konstant.

Konstant k on tõeline konstant, kui gaasi moolide arv ei muutu. Muidu varieerub.

Veel üks ühine valem kombineeritud gaasi seaduses käsitletakse "enne ja pärast" gaasi tingimusi:

Lk1V1 / T1 = P2V2 / T2

Näide

Leidke gaasi maht STP juures, kui 2,00 liitrit kogutakse 745,0 mm Hg ja 25,0 kraadi kraadi.

instagram viewer

Probleemi lahendamiseks peate kõigepealt kindlaks tegema, millist valemit kasutada. Sel juhul küsib küsimus STP tingimuste kohta, nii et teate, et tegelete probleemiga "enne ja pärast". Järgmisena peate aru saama STP-st. Kui te pole seda juba meelde jätnud (ja tõenäoliselt peaksite seda tegema, kuna seda tundub palju), viitab STP "standard temperatuur ja rõhk, "mis on 273 Kelvini ja 760,0 mm Hg.

Kuna seadus töötab absoluuttemperatuuri kasutades, peate teisendama 25,0 kraadi Celsiuse järgi kuni Kelvini skaala. See annab teile 298 Kelvinit.

Sel hetkel saate väärtused ühendada valemiga ja lahendada tundmatu. Tavaline viga, mida mõned inimesed sellist tüüpi probleemide ilmnemisel teevad, on segadusse ajavad numbrid. Hea tava on muutujate tuvastamine. Selles probleemis on nad:

Lk1 = 745,0 mm Hg
V1 = 2,00 L
T1 = 298 K
Lk2 = 760,0 mm Hg
V2 = x (tundmatu, mida lahendate)
T2 = 273 K

Järgmisena võtke valem ja seadke see lahendama tundmatu "x" jaoks, mis selles ülesandes on V2:

Lk1V1 / T1 = P2V2 / T2

Murdeosade korrutamiseks korrutage:

Lk1V1T2 = P2V2T1

Jagage V isoleerimiseks2:

V2 = (P1V1T2) / (Lk2T1)

Ühendage numbrid ja lahendage V2 jaoks:

V2 = (745,0 mm Hg · 2,00 L · 273 K) / (760 mm Hg · 298 K)
V2 = 1,796 L

Teatage tulemus õige abil oluliste arvude arv:

V2 = 1,80 L

Rakendused

Kombineeritud gaasi seadusel on praktilisi rakendusi gaaside käsitlemisel tavalistel temperatuuridel ja rõhul. Nagu muud ideaalsel käitumisel põhinevad gaasiseadused, muutub see kõrgetel temperatuuridel ja rõhul vähem täpseks. Seadust kasutatakse termodünaamikas ja vedeliku mehaanikas. Näiteks saab seda kasutada pilvedes oleva gaasi rõhu, mahu või temperatuuri arvutamiseks ilmaennustamiseks.