이상적인 가스 법칙

이상적인 가스 법률 핵심 개념

이 튜토리얼에서는 이상적인 가스 법률 방정식이 어떻게 도출되었는지와 사용 방법을 알게됩니다. 또한 이상적인 가스를 정의하는 것이 무엇인지, 이상적인 가스 상수, 이상적인 가스 법 단위 및 가스 이상이라고 부르는 가정 - 이상적인 가스 특성.

다른 기사에서 다루는 주제

• 압력이란?
• Dalton의 부분 압력법
• 찰스 법률
• Avogadro의 법칙
• 보일 법
• van der Waal 's Requation
• 운동 가스 이론
• 게이 Lussac의 법칙
• 결합 된 가스 법률
• 헨리의 법칙

소개

이상적인 가스 법칙은 이상적인 가스를 설명하는 상태 방정식입니다. 이 상태 방정식은 가스의 압력, 부피, 온도 및 질량과 관련이 있으며 이상적인 조건에서 가스가 어떻게 작동하는지 설명하는 데 매우 유용합니다. 이것은 가스에 대한 가장 일반적인 상태 방정식입니다.

주목할만한 몇 가지 주목할만한 것은 van der Waal 's와 virial State 방정식이며, 둘 다 nonideal 의 가스 상태를 설명합니다. 주. 이에 대한 자세한 내용은 Van der Waal의 방정식에 관한 기사를 참조하십시오.

이상적인 가스 방정식은 1834 년 Benoît Paul Émile Clapeyron이 Boyle 's Law, Charles's Law, Avogadro 's Law 및 Gay-Lussac의 법의 조합으로 처음 언급했습니다. Clapeyton은 프랑스 엔지니어이자 열역학의 창시자 중 한 명입니다.

이상적인 가스 특성은 무엇입니까?

가스는 무작위로 서로 끊임없이 충돌하는 많은 입자로 구성됩니다. 가스의 거동을 모델링하고 예측하기 위해 이상적인 가스의 개념이 만들어졌습니다. 가스가 이상적이 되려면 몇 가지 가정이 필요합니다. 이것들은 또한 이상적인 가스 특성으로 볼 수 있습니다 .

1. 하나의 경우, 우리는 가스 입자의 부피가 무시할 수 있다고 가정합니다. 이것은 용기의 부피가 가스 입자의 부피보다 훨씬 크다는 것을 의미합니다.
2. 우리가하는 두 번째 가정은 가스 입자의 크기가 똑같이 크고 다른 가스 입자와 분자간 힘이 없다는 것입니다.
3. 셋째, 우리는 뉴턴의 운동 법칙에 따라 가스 입자가 무작위로 움직이는 것으로 가정합니다.
4. 마지막으로, 우리는 모든 충돌이 완벽하게 탄력적이며 에너지 손실이 없다고 가정합니다. 이것은 가스 입자와 벽 사이의 충돌이 에너지를 잃지 않고 일정한 압력을 가하는 것을 의미합니다.

가스는 완벽하게 이상적이지 않지만 대부분의 가스는 실온에서 충분히 가깝고 거의 이상적입니다.

가스 법을 이상적인 가스 법률 방정식에 결합

세 가지 기본 가스 법률 인 Charles '법, Avogadro의 법칙 및 Boyle의 법칙을 고려하면 가스의 압력, 부피, 온도 및 두더지의 양 사이에 관계를 맺을 수 있습니다. 각 방정식을 취하고 결합하여 이상적인 가스 법률 방정식을 도출 할 수 있습니다.

이 비례는 가스 상태의 모든 변화를 고려하기 때문에 이상적인 가스의 경우 일정합니다. 이 상수는 이상적인 가스 상수 로 알려져 있습니다 보편적 가스 상수 및 값이 있습니다. . 우리는이 상수를 연결할 수 있습니다 , 이상적인 가스 법칙을 도출하기위한 방정식으로, .

이상적인 가스 법 단위

다음 단위는 SI 단위 (국제 단위)가 사용될 때 이상적인 가스 법 방정식에 사용됩니다.

• p는 PASCALS, PA.
에서 측정 된 압력입니다
• v는 입방 미터, m
로 측정 된 부피입니다
• n은 두더지의 수입니다.
• r =8.3145는 j/(k · 에서 측정 된 범용 가스 상수입니다. mol) 또는 대안 적으로 m · pa / (k · mol)
• t는 켈빈에서 측정 된 온도입니다.

파스칼과 입방 미터 대신 리터와 압력 대기를 사용하는 경우 다음과 같은 것이 있습니다.

• p는 대기에서 측정 된 압력입니다
• v는 리터로 측정 된 부피입니다
• n은 두더지의 수입니다.
• r =0.08206은 l · atm /(k · 에서 측정 된 범용 가스 상수입니다. mol)
• t는 켈빈에서 측정 된 온도입니다.

이상적인 가스 법칙 예제 문제

1. 에탄올과 메탄올의 혼합물을 산소로 연소시켜 35cm의 Co ₂ 를 생성합니다. 및 55cm의 h ₂ O. 완전한 연소가 발생하고 두 제품의 부피는 101kPa 및 120도에서 측정됩니다. 혼합물에서 몰비, 에탄올 대 메탄올은 무엇입니까?
   
   
   
   
   
   
   
   

   

   
   
   
   
   
   a) 에탄올 :메탄올의 비율을 1 :3로 둡니다. 그런 다음, 메탄올 반응은 에탄올 반응보다 3 배나 발생합니다. 따라서, 메탄올 생성물은 에탄올 생성물보다 3 배가 될 것이다.
   

   

   
   
   b) 비율을 2 :3로 둡니다.
   

   

   
   
   c) 비율을 3 :2로 둡니다.
   

   

   
   
   d) 비율을 3 :1로 둡니다
   

   

   
   
   이 값에서 옵션 (d)이 이전에 계산 한 것과 동일한 어금니 비율을 가지고 있으므로 옵션 (d)는 정답입니다.
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