กฎแก๊สอุดมคติ
| English | ไทย |
|---|---|
| ideal gas law/aɪˈdɪəl ɡæs lɔː/ | กฎแก๊สอุดมคติ |
| kelvin/ˈkelvɪn/ | เคลวิน |
สมการเดียวสำหรับทุกก๊าซ
- บีบลูกโป่งแล้วความดันจะเพิ่มขึ้น
- ให้ความร้อนแล้วมันจะพองออก
- ทุกก๊าซ -- อากาศ เฮเลียม ไอน้ำ --遵循相同的简单规则。
- สี่ปริมาณ สมการเดียวที่เรียบง่าย เชื่อมโยงกัน
กฎของก๊าซอุดมคติ
- กฎของก๊าซอุดมคติ คือ:
- $P$ คือความดัน, $V$ ปริมาตร, $n$摩尔数, $T$ อุณหภูมิ, และ $R$ ค่าคงที่ของก๊าซ
- รู้สามอย่างสามารถหาค่าที่เหลือได้หนึ่งค่า
$PV = nRT$ มีตัวแปรกี่ตัว (นับ P, V, n, T แต่ไม่รวมค่าคงที่ R)?
$P$, $V$, $n$, $T$ เป็นตัวแปรทั้งสี่; $R$ เป็นค่าคงที่
ค่าคงที่ของก๊าซและหน่วยวัด
- $R = 8.314\ \text{J/(mol}\cdot\text{K)}$ หรือ $0.0821\ \text{L}\cdot\text{atm/(mol}\cdot\text{K)}$
- อุณหภูตต้องเป็น เคลวิน ห้ามเป็นเซลเซียส
- เลือกหน่วยวัดให้ตรงกับ $R$ ที่คุณเลือกใช้
ก่อนใช้ $PV = nRT$ ต้องแปลงอุณหภูมิเป็น...
กฎแก๊สต้องการอุณหภูมิสัมบูรณ์เป็นเคลวิน
การแลกเปลี่ยนตัวแปรของก๊าซ
- ที่ $T$ และ $n$ คงที่: บีบให้ปริมาตรลดลง ความดันจะเพิ่มขึ้น
- ที่ $P$ และ $n$ คงที่: ให้ความร้อน ปริมาตรจะขยายตัว
- มี摩尔数มากขึ้น ที่ $T$ และ $V$ คงที่ จะมีความดันมากขึ้น
บีบอัดแก๊ส
ที่อุณหภูมิคงที่ ความดันและปริมาตรมีความสัมพันธ์แบบผกผัน
ที่อุณหภูมิและจำนวนโมลคงที่ การลดปริมาตรลงครึ่งหนึ่งจะทำให้ความดันเพิ่มขึ้นสองเท่า
$P$ และ $V$ มีความสัมพันธ์แบบผกผันที่ $n$ และ $T$ คงที่
ที่ความดันและจำนวนโมลคงที่ การให้ความร้อนแก๊สจะทำให้ปริมาตร...
ที่ $P$ คงที่ $V$ สัมพันธ์โดยตรงกับ $T$
หาความดันของ $2\ \text{mol}$ ของก๊าซใน $10\ \text{L}$ ที่ $300\ \text{K}$ (ใช้ $R = 0.0821$)
- $P = \dfrac{nRT}{V} = \dfrac{(2)(0.0821)(300)}{10}$.
- $P \approx 4.9\ \text{atm}$.
หา P สำหรับ $1\ \text{mol}$ ใน $2\ \text{L}$ ที่ $300\ \text{K}$ ($R = 0.0821$), ในหน่วย atm (1 ทศนิยม)
$P = nRT/V = (1)(0.0821)(300)/2 \approx 12.3\ \text{atm}$.
โมเดลแก๊สอุดมคติทำงานได้ดีที่สุดที่อุณหภูมิสูงและ ____ ความดัน
ความดันต่ำทำให้โมเลกุลอยู่ห่างกัน ดังนั้นแรงดึงดูดจึงน้อยมากจนละเลยได้
ต้องแปลงอุณหภูมิต่อ เคลวิน (บวก 273) ก่อนใช้ $PV = nRT$ -- เซลเซียสจะให้คำตอบที่ไม่สมเหตุสมผล รักษาหน่วยให้สอดคล้องกับ $R$ ของคุณ (ลิตรและ атм, หรือ m$^3$ และ Pa) และ "อุดมคติ" สมมติว่าอนุภาคเป็นจุดไม่มีแรงดึงดูด ซึ่งเป็นค่าประมาณที่ดีที่สุดที่อุณหภูมิสูงและความดันต่ำ
กฎของก๊าซอุดมคติ $PV = nRT$ เชื่อมโยงความดัน ปริมาตร摩尔数 และอุณหภูมิผ่านค่าคงที่ของก๊าซ $R$ รู้สามอย่างเพื่อหาค่าที่เหลือหนึ่งค่า อุณหภูตต้องเป็น เคลวิน และหน่วยต้องตรงกับ $R$ ของคุณ โมเดลนี้เป็นอุดมคติ -- ดีที่สุดที่ $T$ สูงและ $P$ ต่ำ