Atm ili atmosfera je jedinica tlaka plina. Jedan atm je atmosferski tlak na razini mora, koji u ostalim jedinicama iznosi 14,7 kilograma po kvadratnom inču, 101325 paskala, 1,01325 bara ili 1013,25 milibara. Zakon o idealnom plinu omogućuje vam povezivanje tlaka plina unutar spremnika s brojem molova plina, pod uvjetom da temperaturu i volumen održavate konstantnim. Prema Zakonu o idealnom plinu, 1 mol plina koji zauzima zapreminu od 22,4 litre na 273 Celzijeva stupnja (0 stupnjeva Celzijusa ili 32 stupnjeva Fahrenheita) vrši pritisak jednak 1 ATM. Ti su uvjeti poznati kao standardna temperatura i tlak (STP).
TL; DR (predugo; Nisam pročitao)
Koristite Zakon o idealnom plinu za povezivanje tlaka (P) plina u spremniku pri konstantnoj temperaturi (T) s brojem molova (n) plina.
Zakon o idealnom plinu
Zakon o idealnom plinu odnosi tlak plina (P) i volumen (V) na broj molova plina (n) i temperaturu (T) plina u stupnjevima Kelvina. U matematičkom je obliku ovaj odnos:
PV = nRT
R je konstanta poznata kao konstanta idealnog plina. Kada mjerite tlak u atmosferama, vrijednost R je 0,082057 L atm mol
-1K-1 ili 8,3145 m3 Pa mol-1K-1 (gdje [L] znači litre).Ovaj odnos tehnički vrijedi samo za idealan plin koji ima savršeno elastične čestice bez prostornog produžetka. Nijedan stvarni plin ne ispunjava ove uvjete, ali kod STP-a većina plinova dolazi dovoljno blizu da bi odnos bio primjenjiv.
Povezivanje tlaka s molovima plina
Možete se presložiti na jednadžbu idealnog plina da biste izolirali ili pritisak ili broj molova na jednoj strani znaka jednakosti. To postaje bilo
P = \ frac {nRT} {V} \ text {ili} n = \ frac {PV} {RT}
Ako temperaturu i volumen držite konstantnim, obje jednadžbe daju vam izravnu proporcionalnost:
P = Cn \ text {i} n = \ frac {P} {C}, \ text {gdje} C = \ frac {RT} {V}
Da biste izračunali C, možete izmjeriti volumen u litrama ili kubnim metrima sve dok se sjećate da koristite vrijednost R koja je kompatibilna s vašim izborom. Kad koristite Zakon o idealnom plinu, temperaturu uvijek izražavajte u stupnjevima Kelvina. Pretvori iz stupnjeva Celzijevih dodavanjem 273,15. Da biste pretvorili u Kelvine iz Fahrenheita, od temperature Fahrenheita oduzmite 32, pomnožite s 5/9 i dodajte 273,15.
Primjer
Tlak plina argona unutar žarulje od 0,5 litre iznosi 3,2 ATM kada je žarulja isključena i sobna temperatura je 25 Celzijevih stupnjeva. Koliko je madeža argona u žarulji?
Započnite s izračunavanjem konstante C, gdje je R = 0,082 L atm mol-1K-1. Imajte na umu da je 25 Celzijevih stupnjeva = 298,15 K.
C = \ frac {RT} {V} = \ frac {0,082 \ puta 298,15} {0,5} = 48,9 \ text {atm mol} ^ {- 1}
Priključite tu vrijednost u jednadžbu za n, a broj molova plina je:
n = \ frac {P} {C} = \ frac {3,2} {48,9} = 0,065 \ text {moles}
