Πώς σχετίζονται η πίεση και ο αριθμός των μορίων αερίου;
Εδώ είναι γιατί:
* Κινητική μοριακή θεωρία: Αυτή η θεωρία περιγράφει τη συμπεριφορά του φυσικού αερίου. Δηλώνει ότι τα μόρια αερίου βρίσκονται συνεχώς σε τυχαία κίνηση, συγκρούονται μεταξύ τους και τα τείχη του δοχείου τους.
* Πίεση: Η πίεση ορίζεται ως η δύναμη που ασκείται ανά περιοχή μονάδας. Σε ένα αέριο, αυτή η δύναμη προκαλείται από τις συγκρούσεις των μορίων αερίου με τα τοιχώματα των δοχείων.
* Περισσότερα μόρια, περισσότερες συγκρούσεις: Εάν έχετε περισσότερα μόρια αερίου στο ίδιο δοχείο, θα υπάρξουν περισσότερες συγκρούσεις με τους τοίχους ανά μονάδα χρόνου. Αυτό σημαίνει ότι μια υψηλότερη δύναμη ασκείται στους τοίχους, οδηγώντας σε υψηλότερη πίεση.
Σκεφτείτε το έτσι: Φανταστείτε ένα δωμάτιο γεμάτο ανθρώπους. Εάν περισσότεροι άνθρωποι εισέλθουν στο δωμάτιο, θα υπάρξουν περισσότερες συγκρούσεις μεταξύ ανθρώπων και τοίχων. Οι τοίχοι θα αισθάνονται μεγαλύτερη πίεση λόγω του αυξημένου αριθμού συγκρούσεων.
Μαθηματική σχέση:
Η σχέση μεταξύ της πίεσης (P), του αριθμού των moles (n) και του όγκου (v) ενός αερίου περιγράφεται από τον ιδανικό νόμο για το αέριο:
pv =nrt
Οπου:
* R είναι η ιδανική σταθερά αερίου
* T είναι η θερμοκρασία στο Kelvin
Αυτή η εξίσωση δείχνει ότι η πίεση (P) είναι άμεσα ανάλογη με τον αριθμό των moles (n) του αερίου, υποθέτοντας σταθερό όγκο και θερμοκρασία.
Πρακτικά παραδείγματα:
* Εφαρμογή ενός ελαστικού: Η προσθήκη περισσότερου αέρα σε ένα ελαστικό αυξάνει τον αριθμό των μορίων αερίου μέσα, οδηγώντας σε υψηλότερη πίεση.
* μαγείρεμα σε μια κουζίνα πίεσης: Η παγίδευση της πίεσης παγιδεύει ατμό, αυξάνοντας τον αριθμό των μορίων νερού στο δοχείο και αυξάνοντας έτσι την πίεση.
* δεξαμενή οξυγόνου: Μια δεξαμενή οξυγόνου διατηρεί υψηλή συγκέντρωση μορίων οξυγόνου, με αποτέλεσμα υψηλή πίεση.
Συνοπτικά: Η πίεση που ασκείται από ένα αέριο είναι άμεσα ανάλογη με τον αριθμό των παρόντων μορίων αερίου. Όσο περισσότερα μόρια, τόσο περισσότερες συγκρούσεις, και όσο μεγαλύτερη είναι η πίεση.
