Πώς συμπεριφέρονται τα αέρια;
Ο νόμος του Boyle (αντίστροφη σχέση μεταξύ πίεσης και όγκου):
- δηλώνει ότι η πίεση ενός αερίου είναι αντιστρόφως ανάλογη με τον όγκο του όταν η θερμοκρασία και η ποσότητα αερίου παραμένουν σταθερή.
- Εάν ο όγκος ενός δοχείου αερίου μειώνεται, η πίεση αυξάνεται και αντίστροφα.
- Μαθηματικά, ο νόμος του Boyle εκφράζεται ως P1V1 =P2V2.
Ο νόμος του Charles (άμεση σχέση μεταξύ όγκου και θερμοκρασίας):
- Περιγράφει τη σχέση μεταξύ του όγκου και της θερμοκρασίας ενός αερίου σε σταθερή πίεση και μια σταθερή ποσότητα αερίου.
- Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, ο όγκος ενός αερίου αυξάνεται επίσης και καθώς μειώνεται η θερμοκρασία, ο όγκος μειώνεται.
- Μαθηματικά, ο νόμος του Charles εκφράζεται ως v1/t1 =v2/t2.
Ο νόμος του Gay-Lussac (άμεση σχέση μεταξύ πίεσης και θερμοκρασίας):
- εξηγεί πώς η πίεση ενός αερίου είναι άμεσα ανάλογη με τη θερμοκρασία του όταν ο όγκος και η ποσότητα αερίου παραμένουν σταθερή.
- Εάν η θερμοκρασία ενός αερίου αυξάνεται, η πίεση αυξάνεται αναλογικά και εάν μειωθεί η θερμοκρασία, η πίεση μειώνεται.
- Μαθηματικά, ο νόμος του Gay-Lussac εκφράζεται ως P1/T1 =P2/T2.
Ο νόμος του Avogadro (ίσοι όγκοι περιέχουν ίσο αριθμό μορίων):
- δηλώνει ότι ίσοι όγκοι αερίων στην ίδια θερμοκρασία και πίεση περιέχουν ίσο αριθμό μορίων.
- Εάν ο όγκος ενός δοχείου αερίου αυξάνεται ενώ η θερμοκρασία και η πίεση παραμένουν σταθεροί, ο αριθμός των μορίων σε αυτόν τον όγκο μειώνεται και αντίστροφα.
Ο νόμος μερικών πιέσεων του Dalton:
- εξηγεί πώς η συνολική πίεση ενός μείγματος αερίων είναι ίσο με το άθροισμα των μερικών πιέσεων που ασκούνται από κάθε μεμονωμένο αέριο στο μείγμα.
- Η μερική πίεση ενός αερίου είναι η πίεση που θα ασκούσε εάν καταλάμβανε ολόκληρο τον όγκο μόνο στην ίδια θερμοκρασία.
Κινητική μοριακή θεωρία:
- Περιγράφει τη συμπεριφορά των αερίων στο μικροσκοπικό επίπεδο. Δηλώνει ότι:
- Τα σωματίδια αερίου είναι συνεχώς σε κίνηση και κινούνται τυχαία προς όλες τις κατευθύνσεις.
- Τα σωματίδια αερίου συγκρούονται μεταξύ τους και με τους τοίχους του δοχείου τους.
- Αυτές οι συγκρούσεις είναι ελαστικές, πράγμα που σημαίνει ότι η συνολική ενέργεια του συστήματος διατηρείται.
- Η μέση κινητική ενέργεια των σωματιδίων αερίου είναι ανάλογη προς τη θερμοκρασία του αερίου.
Αυτοί οι νόμοι και οι θεωρίες εξηγούν συλλογικά τη συμπεριφορά των αερίων, επιτρέποντάς μας να προβλέψουμε και να κατανοήσουμε πώς ανταποκρίνονται στις αλλαγές στην πίεση, τον όγκο, τη θερμοκρασία και τη σύνθεση.
