Sıvı veya katıdaki moleküllerin aksine, gazdakiler onları sınırladığınız boşlukta serbestçe hareket edebilir. Ara sıra birbirleriyle ve konteyner duvarlarıyla çarpışarak uçarlar. Konteyner duvarlarına uyguladıkları toplu basınç, sahip oldukları enerji miktarına bağlıdır. Çevrelerindeki ısıdan enerji elde ederler, bu nedenle sıcaklık artarsa basınç da artar. Aslında, iki miktar ideal gaz yasası ile ilişkilidir.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadım)
Sert bir kapta, bir gazın uyguladığı basınç doğrudan sıcaklıkla değişir. Kap sert değilse, ideal gaz yasasına göre hem hacim hem de basınç sıcaklıkla değişir.
İdeal Gaz Yasası
Birkaç kişinin deneysel çalışmasıyla yıllar boyunca türetilen ideal gaz yasası, Boyle yasası ile Charles ve Gay-Lussac yasasından çıkar. Birincisi, belirli bir sıcaklıkta (T), bir gazın basıncının (P), kapladığı hacim (V) ile çarpımının sabit olduğunu belirtir. İkincisi bize gazın kütlesi (n) sabit tutulduğunda hacminin sıcaklıkla doğru orantılı olduğunu söyler. İdeal gaz yasası son haliyle şunları belirtir:
PV=nRT
burada R, ideal gaz sabiti olarak adlandırılan bir sabittir.
Gazın kütlesini ve kabın hacmini sabit tutarsanız, bu ilişki size basıncın doğrudan sıcaklıkla değiştiğini söyler. Çeşitli sıcaklık ve basınç değerlerinin grafiğini çizecek olsaydınız, grafik pozitif eğimli düz bir çizgi olurdu.
Ya Bir Gaz İdeal Değilse
İdeal bir gaz, parçacıkların tamamen elastik olduğu ve birbirini çekmediği veya itmediği varsayıldığı bir gazdır. Ayrıca, gaz parçacıklarının kendilerinin hacimleri olmadığı varsayılır. Hiçbir gerçek gaz bu koşulları yerine getirmese de, birçoğu bu ilişkiyi uygulamayı mümkün kılacak kadar yaklaşır. Bununla birlikte, gazın basıncı veya kütlesi çok yüksek olduğunda veya hacim ve sıcaklık çok düştüğünde gerçek dünya faktörlerini göz önünde bulundurmalısınız. Oda sıcaklığındaki çoğu uygulama için ideal gaz yasası, çoğu gazın davranışına yeterince iyi bir yaklaşım sağlar.
Basınç Sıcaklıkla Nasıl Değişir?
Gazın hacmi ve kütlesi sabit olduğu sürece, basınç ve sıcaklık arasındaki ilişki şöyle olur:
P=KT
burada K hacimden, gazın mol sayısından ve ideal gaz sabitinden türetilen bir sabittir. İdeal gaz şartlarını sağlayan bir gazı, hacmi değişmeyecek şekilde sert duvarlı bir kaba koyarsanız, Konteynırı kapatın ve konteyner duvarlarındaki basıncı ölçün, aşağı indirdikçe azaldığını göreceksiniz. sıcaklık. Bu ilişki doğrusal olduğundan, herhangi bir sıcaklıkta gazın basıncını tahmin edebileceğiniz bir çizgi çizmek için sadece iki sıcaklık ve basınç okumasına ihtiyacınız vardır.
Bu doğrusal ilişki, gazın kusurlu elastikiyeti çok düşük sıcaklıklarda bozulur. moleküller sonuçları etkilemek için yeterince önemli hale gelir, ancak siz değeri düşürdükçe basınç yine de düşecektir. sıcaklık. Gaz molekülleri, gazı ideal olarak sınıflandırmayı engelleyecek kadar büyükse, ilişki de doğrusal olmayacaktır.