이상적인 가스 법칙

이상적인 가스 법칙을 일반 가스 법이라고도합니다. 이름에서 알 수 있듯이, 법은 이상적인 조건 하에서 적용되지만 실제 가스에는 적용되지 않습니다. 이상적인 가스 법칙은 압력, 부피, 온도 및 가스의 양과 관련이 있습니다. 1824 년 프랑스 물리학 자 Émile Clapeyron에 의해 공식화되었습니다.

이상적인 가스 법칙은 이상적인 가스의 분자 1 그램의 압력과 부피의 산물을 결정합니다. 가스의 절대 온도 및 범용 가스 상수의 생성물과 동일합니다.

이상적인 가스 방정식

이상적인 가스 방정식은 Boyle의 법칙, Charle의 법칙 및 Avogadro의 법칙으로 구성됩니다.

이상적인 가스 방정식은

로 제공됩니다

pv =nrt

여기,

p =압력

V =볼륨

R =이상적인 가스 상수

t =온도

n =물질의 양

이상적인 가스 법 단위

가스 상수 R이 0.082 L.ATM/k.mol로 사용되면 압력 단위는 대기 ATM에 있어야하며, 부피 단위는 리터 L에 있어야하고 온도는 Kelvin k.

에 있어야합니다.

가스 상수를 r =8.31j/k.mol로 사용하면 p- 압박을 PA 장치에 삽입해야합니다. 부피는 M3 단위에 있고 kelvin-k 유닛의 온도 T를 삽입해야합니다.

이상적인 가스 방정식 도출

이상적인 가스 방정식은 Boyle 's Law, Charle's Law 및 Avogadro의 법인 세 가지 법으로 구성됩니다.

Boyle 's Law

보일의 법칙은 일정한 온도와 일정한 질량에서 부피와 압력 사이의 관계를 확립합니다. Robert Boyle은 변화하는 신체 조건에서 행동의 변화를 연구하기 위해 가스에 대한 실험을 수행했습니다.

Boyle의 법칙에 따르면, 가스의 압력이 증가하면 일정한 온도에서 발생하면 부피가 감소합니다. 간단히 말해서, Boyle의 법칙은 온도와 분자의 수가 일정하다면 가스의 양이 압력에 반비례한다고 말합니다.

보일 법에 따르면

p∝ 1/v

————- (1)

p =k1 x1/v

여기,

K1 =비례 상수

이제

K1 =PV

여기서 K는 일정합니다. 따라서 최종 부피 및 최종 압력 및 초기 부피 및 초기 압력은

로 제공됩니다.

P1/P2 =V2/V1

여기,

p1 =초기 압력

p2 =최종 압력

v1 =초기 볼륨

v2 =최종 볼륨

찰리 법칙

1787 년 Jacques Charles는 일정한 압력에서 기체 요소의 부피에 대한 온도의 영향 또는 영향을 분석했습니다. 그는이 분석을 수행하여 Hot Air Balloon Flight의 사실을 이해했습니다. 그의 분석에 따르면, 가스의 부피는 일정한 압력 및 질량에서 온도에 직접 비례합니다.

온도가 증가하면 부피도 증가하고 온도가 감소하면 부피도 감소합니다.

Charles Law에 따르면

v∝t ————- (2)

따라서

v =k2t

Avagadro의 법칙

1811 년 Amedeo Avogadro는 Dalton의 원자 이론과 게이 Lussac의 법을 결합하여 Avogadro의 법이라고 불리는 또 다른 중요한 가스 법칙을 도출했습니다. Avogadro의 법칙에 따르면 일정한 온도와 압력에서 모든 가스의 부피는 같은 수의 분자로 구성됩니다. 간단한 말로, 일정한 온도와 압력에서 가스의 부피는 그 가스에 존재하는 분자의 수에 직접 비례합니다.

Avagadro의 법에 따르면

v∝n —————— (3)

따라서

v =k3n

이제 이상적인 가스 방정식의 경우 (1), (2) 및 (3)을 결합하여

를 얻습니다.

v∝ nt/p

비례 상수를 제거하면

가됩니다

v =nrt/p

여기,

r =가스 상수

그리고 또한

PV =NRT ——- (4)

식 (4)은 이상적인 가스 방정식입니다.