ATM ehk atmosfäär on gaasi rõhuühik. Üks atm on atmosfäärirõhk merepinnal, mis teistes ühikutes on 14,7 naela ruuttolli kohta, 101325 paskaali, 1,01325 baari või 1013,25 millibaari. Ideaalse gaasiseadus võimaldab teil seostada mahuti sees oleva gaasi rõhku gaasimoolide arvuga, tingimusel et hoiate temperatuuri ja mahtu konstantsena. Ideaalse gaasiseaduse kohaselt avaldab 1 mool gaasi, mis hõivab 273 Kelvini (0 kraadi Celsiuse kraadi või 32 Fahrenheiti kraadi) juures 22,4 liitrit, rõhu, mis võrdub 1 sularahaautomaadiga. Neid tingimusi nimetatakse standardtemperatuuri ja -rõhuna (STP).
TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)
Kasutage ideaalgaasiseadust, et seostada konstantsel temperatuuril (T) anumas oleva gaasi rõhk (P) gaasi moolide arvuga (n).
Ideaalne gaasiseadus
Ideaalses gaasiseaduses seostatakse gaasirõhk (P) ja maht (V) gaasimoolide arvuga (n) ja gaasi temperatuuriga (T) Kelvini kraadides. Matemaatilises vormis on see seos:
PV = nRT
R on konstant, mida nimetatakse ideaalseks gaasikonstandiks. Kui mõõdate rõhku atmosfäärides, on R väärtus 0,082057 L atm mol
See suhe kehtib tehniliselt ainult ideaalse gaasi puhul, milleks on täiesti elastsed osakesed, millel puudub ruumiline pikendus. Ükski tegelik gaas ei vasta nendele tingimustele, kuid STP-s on enamik gaase piisavalt lähedal, et suhe oleks rakendatav.
Rõhu seostamine gaasimoolidega
Ideaalse gaasivõrrandi jaoks saate ümber paigutada, et eraldada võrdusmärgi ühel küljel rõhk või moolide arv. Sellest saab kas
P = \ frac {nRT} {V} \ text {või} n = \ frac {PV} {RT}
Kui hoiate temperatuuri ja mahu konstantset, annavad mõlemad võrrandid teile otsese proportsionaalsuse:
P = Cn \ text {ja} n = \ frac {P} {C}, \ text {where} C = \ frac {RT} {V}
C arvutamiseks võite mõõta mahtu liitrites või kuupmeetrites, kui mäletate kasutada R-i väärtust, mis sobib teie valikuga. Ideaalse gaasiseaduse kasutamisel väljendage temperatuuri alati Kelvini kraadides. Teisendage Celsiuse kraadidest, lisades 273,15. Fahrenheiti Kelviniks ümberarvestamiseks lahutage Fahrenheiti temperatuurist 32, korrutage 5/9-ga ja lisage 273,15.
Näide
Argoongaasi rõhk 0,5-liitrise pirni sees on 3,2 ATM, kui pirn on välja lülitatud ja toatemperatuur on 25 kraadi Celsiuse järgi. Mitu argooni mooli on sibulas?
Alustuseks arvutage konstant C, kus R = 0,082 L atm mol-1K-1. Pidage meeles, et 25 kraadi = 298,15 K.
C = \ frac {RT} {V} = \ frac {0,082 \ korda 298,15} {0,5} = 48,9 \ tekst {atm mol} ^ {- 1}
Ühendage see väärtus n-i võrrandisse ja gaasimoolide arv on:
n = \ frac {P} {C} = \ frac {3.2} {48.9} = 0.065 \ tekst {moolid}