Атм или атмосфера е единица за налягане на газа. Един атм е атмосферното налягане на морското равнище, което в други единици е 14,7 паунда на квадратен инч, 101325 паскала, 1,01325 бара или 1013,25 милибара. Законът за идеалния газ ви позволява да свържете налягането на даден газ в контейнера с броя молове газ, при условие че поддържате постоянна температура и обем. Според Закона за идеалния газ 1 мол газ, който заема обем от 22,4 литра при 273 градуса по Келвин (0 градуса по Целзий или 32 градуса по Фаренхайт) упражнява налягане, равно на 1 АТМ. Тези условия са известни като стандартна температура и налягане (STP).
TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)
Използвайте Закона за идеалния газ, за да свържете налягането (P) на газ в контейнер при постоянна температура (T) с броя на бенките (n) газ.
Законът за идеалния газ
Законът за идеалния газ свързва налягането на газа (P) и обема (V) с броя молове газ (n) и температурата (T) на газа в градуси по Келвин. В математическа форма тази връзка е:
PV = nRT
R е константа, известна като идеална газова константа. Когато измервате налягането в атмосфери, стойността на R е 0,082057 L atm mol-1К-1 или 8,3145 m3 Па мол-1К-1 (където [L] означава литри).
Тази връзка е технически валидна само за идеален газ, който има идеално еластични частици без пространствено удължение. Никой реален газ не отговаря на тези условия, но при STP повечето газове се приближават достатъчно близо, за да направят връзката приложима.
Отнасяне на налягането към бенките газ
Можете да пренаредите уравнението за идеалния газ, за да изолирате или налягане, или брой бенки от едната страна на знака за равенство. Става или
P = \ frac {nRT} {V} \ text {или} n = \ frac {PV} {RT}
Ако държите температурата и обема постоянни, и двете уравнения ви дават пряка пропорционалност:
P = Cn \ text {и} n = \ frac {P} {C}, \ text {където} C = \ frac {RT} {V}
За да изчислите С, можете да измерите обем в литри или кубични метри, стига да помните да използвате стойността на R, която е съвместима с вашия избор. Когато използвате Закона за идеалния газ, винаги изразявайте температурата в градуси по Келвин. Преобразувайте от градуси по Целзий, като добавите 273.15. За да конвертирате в Келвин от Фаренхайт, извадете 32 от температурата по Фаренхайт, умножете по 5/9 и добавете 273.15.
Пример
Налягането на аргонов газ в 0,5-литрова крушка е 3,2 ATM, когато крушката е изключена и стайната температура е 25 градуса по Целзий. Колко бенки аргон има в луковицата?
Започнете с изчисляване на константата C, където R = 0,082 L атм мол-1К-1. Имайте предвид, че 25 градуса по Целзий = 298,15 К.
C = \ frac {RT} {V} = \ frac {0,082 \ пъти 298,15} {0,5} = 48,9 \ текст {atm mol} ^ {- 1}
Включете тази стойност в уравнението за n, а броят молове газ е:
n = \ frac {P} {C} = \ frac {3.2} {48.9} = 0.065 \ text {moles}