الصراف الآلي ، أو الغلاف الجوي ، هو وحدة ضغط الغاز. واحد atm هو الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر ، والذي ، في الوحدات الأخرى ، هو 14.7 رطل لكل بوصة مربعة ، 101325 باسكال ، 1.01325 بار أو 1013.25 مليبار. يسمح لك قانون الغاز المثالي بربط ضغط الغاز داخل الحاوية بعدد مولات الغاز ، بشرط أن تحافظ على ثبات درجة الحرارة والحجم. وفقًا لقانون الغاز المثالي ، 1 مول من الغاز الذي يشغل حجمًا 22.4 لترًا عند 273 درجة كلفن (0 درجة مئوية أو 32 درجة فهرنهايت) يمارس ضغطًا يساوي 1 ATM. تُعرف هذه الشروط باسم درجة الحرارة والضغط القياسيين (STP).
TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)
استخدم قانون الغاز المثالي لربط الضغط (P) للغاز في حاوية عند درجة حرارة ثابتة (T) بعدد المولات (n) من الغاز.
قانون الغاز المثالي
يربط قانون الغاز المثالي ضغط الغاز (P) والحجم (V) بعدد مولات الغاز (n) ودرجة حرارة (T) للغاز بالدرجات الكلفينية. في الشكل الرياضي ، هذه العلاقة هي:
PV = nRT
R ثابت يعرف بثابت الغاز المثالي. عندما تقيس الضغط في الأجواء ، فإن قيمة R تساوي 0.082057 L atm mol-1ك-1 أو 8.3145 م3 باسكال مول-1ك-1 (حيث [L] تعني لتر).
هذه العلاقة صالحة من الناحية الفنية فقط للغاز المثالي ، وهو الغاز الذي يحتوي على جزيئات مرنة تمامًا بدون امتداد مكاني. لا يوجد غاز حقيقي يفي بهذه الشروط ، ولكن في STP ، تقترب معظم الغازات بما يكفي لجعل العلاقة قابلة للتطبيق.
ربط الضغط بمولات الغاز
يمكنك إعادة الترتيب إلى معادلة الغاز المثالية لعزل الضغط أو عدد الشامات على جانب واحد من علامة التساوي. يصبح إما
P = \ frac {nRT} {V} \ text {or} n = \ frac {PV} {RT}
إذا حافظت على ثبات درجة الحرارة والحجم ، فستمنحك كلا المعادلتين تناسبًا مباشرًا:
P = Cn \ text {and} n = \ frac {P} {C} ، \ text {where} C = \ frac {RT} {V}
لحساب C ، يمكنك قياس الحجم باللتر أو بالمتر المكعب طالما أنك تتذكر استخدام قيمة R المتوافقة مع اختيارك. عند استخدام قانون الغاز المثالي ، عبر دائمًا عن درجة الحرارة بالدرجات كلفن. حوّل من درجات سلزية بإضافة 273.15. للتحويل إلى كلفن من فهرنهايت ، اطرح 32 من درجة حرارة فهرنهايت ، واضرب في 5/9 وأضف 273.15.
مثال
يبلغ ضغط غاز الأرجون داخل لمبة 0.5 لتر 3.2 ATM عندما يكون المصباح متوقفًا وتكون درجة حرارة الغرفة 25 درجة مئوية. كم عدد مولات الأرجون في اللمبة؟
ابدأ بحساب الثابت C ، حيث R = 0.082 L atm mol-1ك-1. ضع في اعتبارك أن 25 درجة مئوية = 298.15 ك.
C = \ frac {RT} {V} = \ frac {0.082 \ times 298.15} {0.5} = 48.9 \ text {atm mol} ^ {- 1}
عوّض بهذه القيمة في المعادلة لـ n ، وعدد مولات الغاز هو:
n = \ frac {P} {C} = \ frac {3.2} {48.9} = 0.065 \ نص {moles}
