•••Tatomm / iStock / GettyImages
I hverdagen din tar du sannsynligvis for gitt at du er omgitt av gasser, vanligvis i form av luft, men noen ganger i andre former. Enten det er buketten med heliumfylte ballonger du kjøper til en du er glad i, eller luften du legger i dekkene på bilen din, må gasser oppføre seg på en forutsigbar måte for at du skal kunne bruke dem.
TL; DR (for lang; Leste ikke)
Gasser oppfører seg vanligvis på en måte som er beskrevet i Ideal Gas Law. Atomer eller molekyler som utgjør gassen kolliderer mot hverandre, men de tiltrekkes ikke av hverandre som med dannelsen av nye kjemiske forbindelser. Kinetisk energi er typen energi assosiert med bevegelsen til disse atomene eller molekylene; dette gjør energien knyttet til gassen reaktiv på endringer i temperatur. For en gitt mengde gass vil et fall i temperatur føre til et trykkfall hvis alle andre variabler forblir konstante.
De kjemiske og fysiske egenskapene til hver gass skiller seg fra de andre gassene. Flere forskere mellom 1600- og 1800-tallet gjorde observasjoner som forklarte den generelle oppførselen til mange gasser under kontrollerte forhold; deres funn ble grunnlaget for det som nå er kjent som den ideelle gassloven.
Formelen for ideell gasslov er som følger:
PV = nRT = NkT
hvor,
- P = absolutt trykk
- V = volum
- n = antall mol
- R = universell gasskonstant = 8,3145 Joule per mol multiplisert med Kelvin temperaturenheter, ofte uttrykt som "8,3145 J / mol K"
- T = absolutt temperatur
- N = antall molekyler
- k = Boltzmann-konstant = 1.38066 x 10-23 Joule per Kelvin enhet
- NEN = Avogadros nummer = 6.0221 x 1023 molekyler per mol
Ved å bruke formelen for den ideelle gassloven - og litt algebra - kan du beregne hvordan en endring i temperatur vil påvirke trykket til en fast gassprøve. Ved å bruke den transitive egenskapen kan du uttrykke uttrykket:
PV = nRT \ innebærer \ frac {PV} {nR} = T
Siden antall mol, eller mengde gassmolekyler, holdes konstant, og antall mol multipliseres med en konstant, vil eventuelle endringer i temperatur påvirke trykk, volum eller begge samtidig for en gitt prøve av gass.
På samme måte kan du også uttrykke formelen på en måte som beregner trykk. Denne ekvivalente formelen:
P = \ frac {nRT} {V}
viser at en trykkendring, alt annet som forblir konstant, vil endre temperaturen på gassen proporsjonalt.
