•••Tatomm / iStock / GettyImages
თქვენს ყოველდღიურ ცხოვრებაში, თქვენ სავარაუდოდ თავისთავად მიიჩნევთ იმ ფაქტს, რომ გარშემორტყმული ხართ გაზებით, ზოგადად ჰაერის სახით, მაგრამ ზოგჯერ სხვა ფორმებით. იქნება ეს ჰელიუმით სავსე ბუშტების თაიგული, რომელსაც შეიძენთ საყვარელი ადამიანისთვის ან თქვენი მანქანის საბურავებში ჩასმული ჰაერი, გაზები უნდა მოიქცნენ პროგნოზირებად, რომ გამოიყენოთ ისინი.
TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)
გაზები ზოგადად იქცევიან იდეალური გაზის კანონით აღწერილი წესით. გაზის შემადგენელი ატომები ან მოლეკულები ეჯახებიან ერთმანეთს, მაგრამ ისინი ერთმანეთს არ იზიდავენ, როგორც ახალი ქიმიური ნაერთების შექმნით. კინეტიკური ენერგია არის ენერგიის ტიპი, რომელიც ასოცირდება ამ ატომების ან მოლეკულების მოძრაობასთან; ეს ქმნის გაზთან ასოცირებულ ენერგიას რეაქტიული ტემპერატურის ცვლილებებზე. მოცემული რაოდენობის გაზისთვის ტემპერატურის ვარდნა გამოიწვევს წნევის ვარდნას, თუ ყველა სხვა ცვლადი მუდმივი დარჩება.
თითოეული გაზის ქიმიური და ფიზიკური თვისებები განსხვავდება სხვა აირებისგან. მე -17 და მე -19 საუკუნეებს შორის რამდენიმე მეცნიერმა გააკეთა დაკვირვება, რომლებიც ხსნიდა მრავალი გაზების ზოგად ქცევას კონტროლირებად პირობებში; მათი დასკვნები გახდა იდეალური გაზის კანონის სახელწოდებით.
იდეალური გაზის კანონის ფორმულა შემდეგია:
PV = nRT = NkT
სად,
- P = აბსოლუტური წნევა
- V = მოცულობა
- n = მოლების რაოდენობა
- R = გაზის უნივერსალური მუდმივა = 8.3145 ჯოული თითო მოლზე გამრავლებული კელვინის ტემპერატურის ერთეულებზე, ხშირად გამოხატული როგორც "8.3145 J / mol K"
- T = აბსოლუტური ტემპერატურა
- N = მოლეკულების რაოდენობა
- k = ბოლცმანის მუდმივა = 1.38066 x 10-23 კელვინის ტემპერატურის ერთეული ჯოული
- ნა = ავოგადროს ნომერი = 6.0221 x 1023 მოლეკულები თითო მოლზე
იდეალური გაზის კანონის ფორმულის გამოყენებით - და ცოტათი ალგებრა - შეგიძლიათ გამოთვალოთ, თუ როგორ იმოქმედებს ტემპერატურის ცვლილება აირის ფიქსირებული ნიმუშის წნევაზე. გარდამავალი თვისების გამოყენებით შეგიძლიათ გამოხატოთ გამოხატვა:
PV = nRT \ გულისხმობს \ frac {PV} {nR} = T
ვინაიდან მოლების რაოდენობა ან გაზის მოლეკულების რაოდენობა მუდმივად ინახება და მოლების რაოდენობა მრავლდება ტემპერატურის მუდმივი, ნებისმიერი ცვლილება გავლენას ახდენს ზეწოლაზე, მოცულობაზე ან ორივეზე ერთდროულად მოცემული ნიმუშისთვის გაზი
ანალოგიურად, თქვენ ასევე შეგიძლიათ გამოხატოთ ფორმულა ისე, რომ გამოთვალოთ წნევა. ეს ექვივალენტი ფორმულა:
P = \ frac {nRT} {V}
აჩვენებს, რომ წნევის ცვლილება, ყველა დანარჩენი მუდმივი რჩება, პროპორციულად შეცვლის გაზის ტემპერატურას.