압력 온도 차트는 물질의 온도와 압력이 서로 어떻게 관련되는지에 대한 정보를 제공합니다. 압력과 온도는 서로 관계를 맺고 있으며, 이는 게이 -lussac의 법칙이라고합니다. Gay Lussac의 법칙은 고정 된 가스 질량의 경우 가스의 압력이 온도와 직접 비례 관계를 맺고 있다고 말합니다.
압력과 온도가 서로 어떻게 관련되어 있는지 자세히 살펴보면 화학에서 게이 lussac의 법칙의 중요성을 이해하고 r22 pt. 와 같은 압력 온도 차트를 해석하는 방법을 배우는 데 도움이됩니다.
게이 lussac의 법칙
Gay-Lussac의 법칙에 따르면 가스의 켈빈 온도와 가스 압력 사이에는 관계가 있다고합니다. 구체적으로, 주어진 양의 가스에 대해, 부피가 일정하게 유지되면, 해당 가스의 압력은 켈빈의 온도에 직접 비례합니다. 또 다른 방법은 온도가 올라가고 압력도 증가하고 그 반대도 증가한다는 것입니다. 이 법은 다음 방정식으로 표시 될 수 있습니다.
p / t =C
이 법은 압력과 온도 사이의 관계를 정량화하기 위해 실험을 한 프랑스 화학자 Joseph Gay-Lussac (1778-1850)에 의해 발견되었습니다. 이 법이 어떻게 작동하는지에 대한 구체적인 예로서, 프로판 탱크의 작동이 온도에 의해 어떻게 영향을 받는지 생각해보십시오. 바베큐에서 프로판 탱크로 요리 한 적이 있다면 아마도 추운 날보다 더운 날에 탱크의 압력 게이지가 더 높은 날에 더 높아진다는 것을 알게 될 것입니다. 탱크가 다른 요리 세션에서 지속될 수 있는지 여부를 결정할 때 압력의 차이를 고려해야 할 수도 있습니다.
압력과 온도 사이의 관계의보다 수학적 예로서, 에어로졸의 가스 온도가 다른 온도에서 어떻게 변할 수 있는지 고려하십시오. 온도가 25 ° C (또는 298 ° Kelvin) 일 때 가스의 압력이 3 atm 인 경우 845 ° C 또는 1108 Teen Degrees Kelvin에서 캔의 압력을 파악할 수 있습니다. 이 방정식을 사용하여 차이를 나타낼 수 있습니다.
P2 =(3.00ATM × 1118K)/298K =11.3 atm
보시다시피, 에어로졸의 온도가 증가함에 따라 압력이 크게 증가하므로 에어로졸 캔을 태워서 폐기하는 것이 너무 위험합니다.
.찰스 법칙 탐색
Gay-Lussac 법은 Charles 'Law라는 다른 화학 법과 매우 유사합니다. Charles의 법칙은 가스의 양과 가스 온도 사이에 강력한 관계가 있음을 인정합니다. 뜨거운 공기가 얼마나 올라가고, 시원한 공기가 지상에서 얼마나 모이는 경향이 있는지 고려하십시오. 그렇기 때문에 집의 두 번째 이야기는 종종 많은 지상 수준이며 열기구가 상승하는 이유입니다. 이것이 바로 가열 장치가 일반적으로 바닥이나 바닥 근처에 배치되는 이유이며, 반대로 에어컨 장치가 일반적으로 천장 근처에 배치되는 이유입니다. 이 현상에 대한 설명은 가스가 가열함에 따라 확장된다는 것입니다. 동일한 양의 가스가 더 큰 표면적에 분포 되었기 때문에, 이것은 또한 차가운 공기가 열기보다 밀도가 높다는 것을 의미합니다.
프랑스 화학자 Jacques Alexandre César Charles (1746–1823)는 온도와 부피 사이의 이러한 상관 관계를 정량화하는 실험을 한 최초의 사람이었습니다. Charles는 그래프에서 실험 결과를 표시함으로써 온도와 부피 사이의 관계가 기본적으로 직선임을 보여줄 수 있었으며, 이는 두 속성 사이의 선형 관계가 다소 선형 관계가 있습니다. 선형 관계가 있었기 때문에 가스의 부피와 온도를 추적하는 직선은 부피와 온도가 본질적으로 존재하지 않아야하는 어느 지점까지 추적 될 수 있으며,이 이론적 지점은 온도 -273.15 ° C에 해당합니다. 이것은 단지 이론적 가치 일 뿐이며 실제로 가스 샘플은 부피가 0을 가질 수 없다는 것을 기억하십시오. 고려해야 할 또 다른 요점은 1 atm에서 알려진 모든 가스가 -273.15 ° C보다 훨씬 높은 온도에서 액화 될 것입니다.
Gay-Lussac의 발견과 Charle의 법칙은 간단한 방정식으로 언급 될 수 있으며 Charles의 법을 나타내는 방정식은 다음과 같습니다.
v =const.t
Avogadro의 법칙
Avogadro의 교장이라고도하는 Avogadro의 법칙은 가스의 양이 해당 가스 내의 물질의 양과 관련된 방법을 다루는 또 다른 가스 법입니다. 보다 공식적으로, 동일한 부피의 다른 가스는 동일한 온도와 압력에있을 때 모두 같은 수의 분자를 가질 것이라고 말합니다. 다시 말해, 이상적인 가스의 주어진 질량에 대해 가스의 압력과 온도가 일정하다고 가정하면, 해당 가스의 부피의 두더지 수는 직접 비례 관계를 가질 것입니다.
.Avogadro의 법칙은 다음 방정식으로 표시됩니다.
v =const. (n)
보다 구체적으로, 4 개의 다른 가스 샘플이 있다면, 수소, 질소 (N2), NH3 및 CH4를 가정 해 봅시다. 4 개의 다른 가스 샘플은 부피가 동등하고 동일한 대기 압력 및 온도에있는 한 동일한 수의 기체 입자를 가질 것입니다. 이 4 개의 가스의 질량은 각 가스의 몰 질량이 다르기 때문에 다를 것입니다.
원칙이나 법은 이탈리아 과학자 Amedeo Avogadro의 이름을 따서 명명되었습니다. Avogadro는 위의 가설뿐만 아니라 Avogadro는 두더지 측정 단위를 정의하는 데 중요한 역할을했습니다. 하나의 몰에 해당하는 물질의 양에서 분자 또는 구성 입자의 수는 6.022140857 (74) × 10^23입니다. 이것은 Avogadro의 번호 또는 Avogadro 상수입니다. 2019 년 5 월 국제 단위 시스템은 Avogadro 상수의 값을 정확히 6.02214076 × 1023 mol -1로 재정의 할 것입니다.
Boyle 's Law
또 다른 가스 법은 보일의 법칙으로 가스의 압력이 증가함에 따라 가스의 부피가 감소 할 것이라고 명시하고 있습니다. 이것은 압력이 가스의 입자를 서로 향하게하기 때문입니다. 반대 효과로서, 가스 입자가 서로 더 멀어 질 수 있기 때문에 가스의 부피는 압력이 감소함에 따라 증가 할 것이다. 이 효과는 날씨 풍선이 대기에서 상승함에 따라 크기가 증가하고 압력 저압 영역으로 전환된다는 사실을 담당합니다. 상부 대기의 압력 감소는 가스가 외부 및 내부 압력이 평형화 될 때까지 확장 할 공간이 더 많음을 의미합니다.
보일의 법칙은 아일랜드 화학자 로버트 보일 (Robert Boyle)의 이름을 따서 명명되었으며, 17 세기 중반에 가스의 양과 가스의 압력 사이의 관계를 정량화하는 책임이있는 일부 실험을 수행했습니다. 이 관계를 탐색하기 위해 Boyle은 부분적으로 수은으로 채워진 J 자형 튜브를 사용했습니다. 튜브의 구조와 그 안에있는 수은은 튜브 내에 소량의 가스를 가두었고 Boyle은 가스의 부피가 다른 압력을받을 때 어떻게 변했는지 측정했습니다.
압력과 부피의 관계는 다음 방정식으로 표현할 수 있습니다.
v =const./p =const. (1/p)
결합 된 가스 법칙
결합 된 가스 법칙은 위의 법칙을 결합하여 압력, 부피 및 온도의 값이 서로 어떻게 관련되어 있는지를 보여주는 일반적인 가스 방정식입니다. 고정 된 가스 질량의 경우, 구성 요소 간의 관계는 다음과 같이 표현 될 수 있습니다.
p1v1/t1 =p2v2/t2.
이 방정식에 Avogadro의 법칙을 추가하면 다음과 같이됩니다.
pv =nrt
이것은 이상적인 가스 법칙입니다.
이 외에도 Grams Law, Dalton Law 및 Henry의 법률과 같은 다른 가스 법이 있지만 이러한 다른 법률은 위의 4 가지 법률만큼 자주 사용되지 않습니다.
압력 온도 차트 해석
가스, 압력 및 온도의 다양한 속성을 포함하는 다양한 법칙을 보았으므로 압력 온도 차트를 해석하는 방법을 더 잘 이해할 수 있습니다. 이와 마찬가지로 압력 온도 차트에는 일련의 행과 열에 걸친 가스 또는 유체의 온도 및 압력에 대한 값이 포함됩니다.
열은 한 축에 있고 행은 다른 축에 있습니다. 차트의 한 행 또는 열을 검토하면 온도가 증가함에 따라 위의 법률에 따라 액체 또는 가스의 압력이 증가해야합니다. 가스 나 액체가 특정 온도에서 가지고있는 특정 압력에 대해 궁금한 점이 있다면 온도를 찾아 온도를 따라 온도 나 압력을 찾거나 그 반대도 마찬가지입니다.
