Genel Gaz Yasası Formülleri, Uygulamaları ve Çözülmüş Çalışmalar

genel gaz kanunu Boyle-Mariotte yasası, Charles yasası ve Gay-Lussac yasasının birleştirilmesinin bir sonucudur; Aslında, bu üç kanun genel gaz yasasının özel durumları olarak düşünülebilir. Buna karşılık, genel gaz kanunu ideal gaz kanununun bir özelliği olarak düşünülebilir..

Genel gaz yasası, bir gazın hacmi, basıncı ve sıcaklığı arasında bir ilişki kurar. Bu şekilde, bir gaz verildiğinde, basıncının çarptığı hacmin çarptığı ürünün her zaman sabit kaldığı sıcaklığa bölünmesi gerektiğini belirtir..

Gazlar farklı doğa işlemlerinde ve çok sayıda endüstriyel ve günlük uygulamalarda bulunur. Bu nedenle, genel gaz yasasının çoklu ve çeşitli uygulamalara sahip olması şaşırtıcı değildir..

Örneğin, bu yasa, klimalar ve buzdolapları gibi farklı mekanik cihazların çalışmasını, sıcak hava balonlarının çalışmasını açıklamaya izin verir ve bulutların oluşum süreçlerini açıklamak için bile kullanılabilir..

indeks

• 1 Formüller
  • 1.1 Boyle-Mariotte yasası, Charles yasası ve Gay-Lussac yasası
  • 1.2 İdeal gaz kanunu
• 2 Uygulamalar
• 3 Egzersiz çözüldü
  • 3.1 İlk egzersiz
  • 3.2 İkinci alıştırma
• 4 Kaynakça

formüller

Yasanın matematiksel formülasyonu aşağıdaki gibidir:

P ∙ V / T = K

Bu ifadede P basınçtır, T sıcaklığı gösterir (Kelvin cinsinden), V gazın hacmidir ve K sabit bir değeri temsil eder.

Önceki ifade aşağıdakilerle değiştirilebilir:

P₁ ∙ V₁ / T₁ = P₂ ∙ V₂ / T₂

Bu son denklem, termodinamik değişkenlerden biri veya ikisi (basınç, sıcaklık ve hacim) değiştirildiğinde gazların yaşadığı değişiklikleri incelemek için oldukça kullanışlıdır..

Boyle-Mariotte yasası, Charles yasası ve Gay-Lussac yasası

Yukarıda belirtilen yasaların her biri, üçüncü değişkenin sabit kalması durumunda, termodinamik değişkenlerin ikisiyle ilgilidir..

Charles yasası, basınç değişmeden kaldığı sürece hacim ve sıcaklığın doğrudan orantılı olduğunu belirtir. Bu yasanın matematiksel ifadesi şudur:

V = K₂ ∙ T

Öte yandan, Boyle yasası, sıcaklık sabit kaldığında, basınç ve hacmin birbiriyle ters orantılılık ilişkisine sahip olduğunu tespit eder. Boyle yasası matematiksel olarak şu şekilde özetlenir:

P ∙ V = K₁

Son olarak, Gay-Lussac kanunu sıcaklık ve basıncın, gaz hacminin değişmediği durumlarda doğrudan orantılı olduğunu belirtir. Matematiksel olarak, yasa şöyle ifade edilir:

P = K₃ ∙ T

K ifadesinde₁, K₂ ve K₃ farklı sabitleri temsil ederler.

İdeal gaz kanunu

Genel gaz yasası ideal gaz yasasından elde edilebilir. İdeal gaz kanunu, ideal gaz halinin denklemidir..

İdeal bir gaz, dakik karakterli parçacıklar tarafından oluşturulan varsayımsal bir gazdır. Bu gazların molekülleri birbirleri ile herhangi bir çekim kuvveti uygulamamaktadır ve şokları tamamen elastik olmaları ile karakterize edilmektedir. Bu şekilde kinetik enerjisinin değeri doğrudan sıcaklığı ile orantılıdır..

Davranışı ideal gazlara benzeyen gerçek gazlar, düşük basınçlarda ve yüksek sıcaklıklarda oldukları zaman, monatomik gazlardır..

İdeal gazlar yasasının matematiksel ifadesi şöyledir:

P ∙ V = n ∙ R ∙ T

Bu denklem n, mol sayısıdır ve R, değeri 0.082 atm ∙ L / (mol ∙ K) olan ideal gazların evrensel sabitidir..

uygulamaları

Hem genel gaz kanunu hem de Boyle-Mariotte, Charles ve Gay-Lussac kanunları çok sayıda fiziksel olguda bulunabilir. Benzer şekilde, günlük yaşamdaki birçok ve çeşitli mekanik cihazların çalışmasını açıklamaya hizmet ederler..

Örneğin, bir düdüklü tencerede Gay Lussac Yasasını gözlemleyebilirsiniz. Tencerede hacim sabit kalır, böylece içinde biriken gazların sıcaklığını arttırırsanız, tencerenin iç basıncı da artar..

Bir başka ilginç örnek ise sıcak hava balonu. Operasyonu, Charles Kanununa dayanmaktadır. Atmosferik basınç pratik olarak sabit olarak kabul edilebildiğinden, balonu dolduran gaz ısıtıldığında ne olduğu, işgal ettiği hacmin artması; böylece yoğunluğu azalır ve dünya yükselebilir.

Çözülmüş egzersizler

İlk egzersiz

Gazın başlangıç ​​sıcaklığının 208 olduğunu bilerek, 2 atmosferlik bir hacminin 6 atmosferlik bir basınca ulaşması için iki katı olan son atmosfer sıcaklığının 6 litrelik bir basınca ulaşmasını sağlar. 25 ºK.

çözüm

Aşağıdaki ifadede yerine geçme:

 P₁ ∙ V₁ / T₁ = P₂ ∙ V₂ / T₂

yapmanız gerekenler:

3 ∙ 2 / 208,25  = 6 ∙ 1 / T₂

Temizleyerek, sen onu almak T₂ = 208,25 ºK

İkinci alıştırma

600 mm Hg basınca maruz kalan, 670 ml hacme sahip ve 100 ° C'lik bir sıcaklıkta bir gaz verildiğinde, bu sıcaklıkta 1500 ml hacme sahipse, basıncının 473 ° K'da ne olacağını belirleyin..

çözüm

İlk olarak, tüm verilerin uluslararası sistemin birimlerine dönüştürülmesi önerilir (ve genel olarak gerekli). Yani, yapmanız gereken:

P₁ = 600/760 = 0.789473684 atm yaklaşık 0.79 atm

V₁ = 0.67 l

T₁ = 373 ºK

P₂ = ?

V₂ = 1,5 l

T₂ = 473 ºK

Aşağıdaki ifadede yerine geçme:

 P₁ ∙ V₁ / T₁ = P₂ ∙ V₂ / T₂

yapmanız gerekenler:

0.79 ∙ 0.67 / 373 = P₂ ∙ 1,5 / 473

P Temizleme₂ sen almak:

P₂ = 0.484210526 yaklaşık 0.48 atm

referanslar

1. Mario Schiavello; Vicente Ribes, Leonardo Palmisano (2003). Kimyanın Temelleri. Barcelona: Editoryal Ariel, S.A.
2. Laider, Keith, J. (1993). Oxford University Press, ed. Fiziksel Kimya Dünyası.
3. Genel gaz kanunu. (N.D.). Wikipedia'da. Es.wikipedia.org adresinden 8 Mayıs 2018 tarihinde alındı..
4. Gaz yasaları (N.D.). Wikipedia'da. 8 Mayıs 2018'de en.wikipedia.org adresinden alındı..
5. Zumdahl, Steven S (1998). Kimyasal Prensipler. Houghton Mifflin Şirketi.