가스 법률은 17 세기에 발효되어 연구자들이 가스를 다루는 동안 수량, 금액, 압력 및 온도를 결정할 수 있도록 도와줍니다. Charles '법, Boyle's Law 및 Avogadro의 법칙의 세 가지 주요 가스 법률이 있습니다 (모두 총체적으로 일반 가스 방정식 및 이상적인 가스 법칙이됩니다)
가스 법률
압력, 온도, 부피 및 가스량과 같은 모든 양 사이의 관계는 세 가지 기본 가스 법칙에서 파생됩니다. 보일의 법칙에 따르면 압력이 감소하면 가스의 양이 상승 할 것이라고합니다. Charles의 법률에 따르면 온도가 상승함에 따라 가스의 부피가 증가한다고합니다. 마지막으로, Avogadro의 법은 가스의 양이 증가함에 따라 가스의 양도 증가한다고 말합니다. 따라서 이제 세 가지 기본 가스 법칙을 결합한 결과를 사용하여 이상적인 가스 법칙을 도출합니다.
이상적인 가스
이상적인 가스는 완벽한 가스가 4 가지 가스 변수, 즉 압력 (P), 부피 (V), 가스 (N) 및 온도 (T) 사이의 관계를 결정하는 데 도움이되는 이론적 물질이라고 명시합니다. 명심해야 할 몇 가지 요점이 있습니다. 가스는 또한 많은 공간을 차지하지 않습니다. 이 이상적인 가스 전송은 한 곳에서 가서 이동합니다. 직선, 무작위로 그리고 원으로 만 움직일 수 있습니다. 가스 입자는 힘을 가지고 있지 않습니다. 일부 입자는 서로와 컨테이너 벽과 탄력적으로 충돌합니다.
실제 가스
실제 가스는 실제 부피를 가지며 탄성 입자의 충돌을 포함합니다. 이 매력이 입자를 끌어 들이기 때문입니다. 이러한 상호 작용으로 인해 실제 가스의 부피는 이상적인 가스의 부피보다 훨씬 큽니다. 또한 실제 가스의 압력은 이상적인 가스의 압력보다 낮습니다. 이 가스는 압력이 낮고 온도가 매우 높기 때문에 이상적인 가스 거동을 수행하는 경향이 있습니다.
압축성 계수 (z)는 실제 가스가 이상적인 가스의 거동과 얼마나 다른지에 대해 알려줍니다.
Z =PV / NRT 가스 법칙 (1)
이상적인 가스의 경우 z =1. 실제 가스의 경우 z ≠ 1
Boyle 's Law
Robert Boyle은 1662 년 압력 (P)과 부피 (v)의 관계를 확립했습니다 (온도 (t)와 가스 양 (n)이 일정하게 유지 될 것이라고 생각) :
p ∝ 1/v → pv =x 가스 법칙 (2 )
여기서, X는 상수가 될 것이며, 이는 주어진 온도에서 존재하는 가스의 양에 따라 달라집니다.
압력은 부피에 반비례합니다
다른 형태의 방정식이 문제를 해결하는 데 유용 할 수 있다고 가정하면 (우리는 두 가지 환경 세트를 말하고 두 상수를 서로 설정할 수 있습니다)
p 1 v 1 =p 2 v 2
질문 :17.50ml의 가스 샘플에 4.500 ATM을 함유 한 경우. 압력이 1.500 ATM으로 증가하고 가스 및 온도의 양이 일정하게 유지되면 부피는 얼마입니까?
v 2 =p 1 v 1 / p 2
=4.500 ATM x 17.50 ml / 1.500 atm. 가스 법 (5)
=52.50 ml 가스 법칙 (6)
찰스 법칙
1787 년 프랑스 물리학 자 Jacques Charles는 온도 (t)와 부피 (v) [압력 (p)과 가스 양 (n)의 양 (n)의 관계가 일정하게 유지됨] :
를 발견했습니다.v 1 / t 1 =V 2 / t 2
여기서 Y는 가스 및 압력의 양에 따라 상수입니다. 따라서 부피는 온도에 직접 비례합니다. 다음 방정식에서 두 가지 조건 세트를 가정 해 봅시다. 두 상수를 서로 설정하면 문제를 해결하는 데 도움이됩니다.
v1t2 =v2t1
질문 :펌프의 이산화탄소 샘플이 섭씨 40.0도에서 20.5ml의 부피를 갖는 경우. 가스와 압력은 일정하게 유지되어 온도가 섭씨 65.0도까지 올라가면 펌프의 새로운 양의 이산화탄소를 결정합니다.
v2 =v1. T2 / T1
=20.50 ml (60 + 273.15 k) / 40 + 273.15 k
=22.1 ml
Avogadro 's Law
1811 년 Amedeo Avogadro는 가스 (N)와 부피 (V)의 양 (온도 (t)와 압력 (p)을 가정하면 일정하게 유지됨)의 관계를 결정하는 데있어 게이 -lussac의 문제를 수정했습니다.
V는 n
에 직접 비례합니다여기서 Z는 압력과 온도에 의존하는 상수입니다.
- 볼륨 (v)
우리는 두 가지 조건 세트가 있음을 알 수 있으며 문제를 해결하는 데 도움이되는 두 가지 상수를 서로 설정합니다.
v1/n1 =z =v2/n2
결론
모든 가스는 조건이 정상 일 때 동일하게 행동합니다. 그러나 압력, 온도 또는 부피와 같은 물리적 매개 변수의 약간의 변화조차도 발산이 발생합니다. 가스 법률은 가스의 행동을 연구하는 데 사용됩니다. 압력, 부피 및 온도와 같은 가스의 상태 변수는 가스의 진정한 특성을 반영합니다.
