모든 가스는 일반적으로 조건이 정상인 경우 동일한 동작을 나타냅니다. 그러나 압력, 온도 또는 부피와 같은 신체 조건의 작은 변화로 인해 편차가 나타납니다. 가스 규칙은이 가스 거동을 분석하는 것입니다. 가스의 압력, 부피 및 온도와 같은 유연한 조건은 진정한 성질을 나타냅니다. 그렇기 때문에 가스 법칙은 이러한 변수 간의 관계입니다.
가스 법은 주어진 가스의 압력, 부피 및 온도 사이의 관계를 제공합니다. 개별 가스 법칙은 다음과 같이 설명합니다.
- Boyle 's Law :압력과 가스의 양 사이의 관계를 설명합니다.
- Charles 's Law :그것은 가스가 차지하는 양과 절대 온도 사이의 관계를 설명합니다.
- Gay-Lussac의 법칙 :용기 벽에 가스가 가해지는 압력과 가스와 관련된 절대 온도 사이의 관계를 설명합니다.
- Avogadro의 법칙 :가스가 차지하는 양과 기체 물질의 양 사이의 관계를 설명합니다.
결합 된 가스 법 (또는 이상적인 가스 법)은 위에 나열된 4 가지 법을 결합하여 얻을 수 있습니다. 이 모든 법률은 이상적인 가스에만 유효합니다. 다시 말해, 우리는 가스 법칙에 순종하는 가스를 이상적인 가스라고 정의 할 수 있습니다.
Boyle 's Law
일정한 온도에서 주어진 가스의 가스의 경우, 주어진 가스의 압력은 그 가스의 부피에 반비례합니다.
v/1/p
pv =k1
여기서,
V는 가스의 부피입니다
P는 가스의 압력이다
K1은 상수입니다
다른 형태로, 우리는 그것을 p1v1 =p2v2
로 쓸 수 있습니다.여기. P1은 초기 압력이고, V1은 초기 부피이고, p2는 최종 압력이고, v2는 최종 부피입니다.
.찰스의 법률
일정한 압력에서 주어진 가스 질량의 부피와 온도와 관련이 있습니다.
진술 :“일정한 압력에서 주어진 양의 가스의 양은 절대 온도에 따라 다릅니다.”
.수학적으로, 우리는-
를 말할 수 있습니다v> t
또는 v =kt
또는 v/t =k =상수
또는 v1 / t1 =v2 / t2
로 쓸 수 있습니다.여기에서 온도는 켈빈에 있습니다. 그것은 온도의 절대 스케일이라고합니다. 이 온도 척도는 영국 물리학 자와 수학자 켈빈이 소개했습니다. 스케일의 하한은 절대 0이라고하며 -273 ° C에 해당합니다. 절대 0 또는 -273 ° C에서, 가스 정지의 분자 운동 및 가스의 부피는 0이된다. 가스는 액체 또는 고체가됩니다. 따라서 절대 제로 기체 상태에 물질이 존재하지 않는 온도입니다. 온도는 항상 섭씨 도로 표현 된 온도에 273을 추가하여 얻습니다.
수학적으로 K =(ºC+273)
온도 의이 절대 척도는 가스 법칙에 사용됩니다.
게이 -Lussac의 법칙
그것은 일정한 부피에서 주어진 가스 질량의 압력과 절대 온도와 관련이 있습니다.
진술 :볼륨은 일정하게 유지됩니다. 주어진 가스 질량의 압력은 온도의 정도 변화 당 0 ° C에서 압력의 1273만큼 증가 또는 감소합니다.
p =p0 (1+t273)
또는 p =p0 (273+t273)
또는 p =p0 (tt0)
또는 pt =p0t0
또는 pt =상수
일정한 부피에서, 주어진 양의 가스의 압력은 절대 온도에 직접 비례한다.
Avogadro의 법칙
명령문 :모든 가스의 동일한 부피는 동일한 온도 및 압력 조건에서 동일한 분자를 포함합니다.
STP 하에서 1 몰의 가스 (6.0231023) 분자는 22.4l의 부피를 차지한다.
주어진 온도 및 압력에서 가스의 몰 부피는 특정 상수입니다. 촬영 한 가스와 무관합니다.
따라서, 그것은 v∝n (일정한 온도 및 압력에서)으로 쓸 수 있습니다
또는 v1n1 =v2n2
SATP (표준 주변 온도 및 압력)에서 25 ° C 및 1 bar 압력, 몰 부피 =24800ml.
이상적인 가스 방정식
일반 가스 방정식이라고도 불리는 이상적인 가스 법칙은 가상의 이상적인 가스의 상태를 묘사합니다. 방정식은 여러 가지 제한 사항이 있지만 다른 조건에서 많은 가스의 거동에 대한 근사치입니다. 이상적인 가스 법은 1834 년 Benoît Paul émile Clapeyron에 의해 처음 언급되었으며, 그것은 경험적 Avogadro의 법, Boyle 's Law, Charles's Law 및 Gay-Lussac의 법을 결합합니다. 이상적인 가스 법칙은 또한 아래에 언급 된 것처럼 경험적 형태로 작성됩니다.
pv =nrt
여기서, p =압력
V =볼륨
n =몰의 없음
R =이상적인 가스 상수
이상적인 가스 상수는 모든 가스에 대해 동일하지만 사용중인 장치에 따라 달라질 수 있습니다. 가장 일반적인 표현은 r =0.0821 (l*atm/mol*k) 입니다 또는‘r =8.31 (j/mol*k).
결론
위의 가스 규칙은 우리에게 온도, 압력 및 크기가 변화하는 가스의 다양한 가스 특성을 나타냅니다. 17 세기 초에 만들어진 가스 법칙은 과학자들이 가스에 관해 양, 수량, 압력 및 온도를 결정하는 데 도움이되었습니다. Boyle의 법칙에 따르면 압력이 감소함에 따라 가스 부피가 증가한다고합니다. Charles의 법칙에 따르면 온도가 상승함에 따라 가스 부피가 상승한다고합니다. 그리고 Avogadro Act는 가스 가격이 상승함에 따라 가스 양이 상승했다고 말합니다. 적절한 가스 법칙은 세 가지 간단한 가스 법률의 조합입니다.
