•••Tatomm / iStock / GettyImages
У своєму повсякденному житті ви, ймовірно, сприймаєте як належне той факт, що ви оточені газами, як правило, у формі повітря, але іноді і в інших формах. Будь то букет із наповнених гелієм повітряних куль, які ви купуєте для коханої людини, або повітря, яке ви вкладаєте в шини свого автомобіля, гази повинні поводитися передбачувано, щоб ви ними скористалися.
TL; ДР (занадто довгий; Не читав)
Гази, як правило, поводяться так, як це описано в Законі про ідеальний газ. Атоми або молекули, що утворюють газ, стикаються один з одним, але вони не притягуються один до одного, як при створенні нових хімічних сполук. Кінетична енергія - це тип енергії, пов’язаний з рухом цих атомів або молекул; це робить енергію, пов’язану з газом, реакційноздатною до змін температури. Для даної кількості газу падіння температури спричинить падіння тиску, якщо всі інші змінні залишаться постійними.
Хімічні та фізичні властивості кожного газу відрізняються від властивостей інших газів. Кілька вчених між 17 і 19 століттями проводили спостереження, які пояснювали загальну поведінку багатьох газів у контрольованих умовах; їх висновки стали основою того, що сьогодні відоме як Закон про ідеальний газ.
Формула Закону про ідеальний газ така:
PV = nRT = NkT
де,
- P = абсолютний тиск
- V = обсяг
- n = кількість родимок
- R = універсальна газова постійна = 8,3145 Джоулів на моль, помножена на одиниці температури Кельвіна, часто виражається як "8,3145 Дж / моль К"
- Т = абсолютна температура
- N = кількість молекул
- k = постійна Больцмана = 1,38066 x 10-23 Джоулі на одиниці температури Кельвіна
- NA = Число Авогадро = 6,0221 х 1023 молекул на моль
Використовуючи формулу Закону про ідеальний газ - і трішки алгебри - ви можете підрахувати, як зміна температури вплине на тиск нерухомого зразка газу. Використовуючи перехідну властивість, ви можете виразити вираз:
PV = nRT \ означає \ frac {PV} {nR} = T
Оскільки кількість родимок або кількість молекул газу утримується постійною, а кількість родимок множиться на константа, будь-які зміни температури можуть впливати на тиск, об'єм або одночасно одночасно для даного зразка газ.
Подібним чином, ви також можете виразити формулу таким чином, щоб розрахувати тиск. Ця еквівалентна формула:
P = \ frac {nRT} {V}
показує, що зміна тиску, всі інші речі, що залишаються постійними, пропорційно змінить температуру газу.