Πώς μπορεί η ποσότητα των γραμμομορίων ένα αέριο να σχετίζεται με τον όγκο πίεσης και το δείγμα θερμοκρασίας;
pv =nrt
Οπου:
* p είναι η πίεση του αερίου στις ατμόσφαιρες (ATM)
* V είναι ο όγκος του αερίου στα λίτρα (L)
* n είναι ο αριθμός των γραμμομορίων αερίου
* r είναι η ιδανική σταθερά αερίου, η οποία είναι 0,0821 L · atm/mol · k
* t είναι η θερμοκρασία του αερίου στο Kelvin (k)
Εδώ μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον ιδανικό νόμο για το αέριο για να συσχετίσετε τις μεταβλητές:
1. Επίλυση για moles (n):
Εάν γνωρίζετε P, V και T, μπορείτε να λύσετε για n:
n =pv / rt
2. Προσδιορισμός της πίεσης (p):
Εάν γνωρίζετε N, V και T, μπορείτε να λύσετε για P:
p =nrt / v
3. Βρίσκοντας όγκο (v):
Εάν γνωρίζετε N, P και T, μπορείτε να λύσετε για V:
v =nrt / p
4. Θερμοκρασία υπολογισμού (t):
Εάν γνωρίζετε N, P και V, μπορείτε να λύσετε για T:
t =pv / nr
Βασικά σημεία:
* Ο ιδανικός νόμος για το φυσικό αέριο υποθέτει ότι το αέριο συμπεριφέρεται ιδανικά, πράγμα που σημαίνει ότι τα μόρια αερίου δεν έχουν όγκο και δεν αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Τα πραγματικά αέρια αποκλίνουν από την ιδανική συμπεριφορά σε υψηλές πιέσεις και χαμηλές θερμοκρασίες.
* Οι μονάδες πίεσης, όγκου και θερμοκρασίας πρέπει να είναι συνεπείς με τις μονάδες της ιδανικής σταθεράς αερίου (R).
Παράδειγμα:
Ας υποθέσουμε ότι έχετε δείγμα αερίου αζώτου (N2) με όγκο 2,5 L σε πίεση 1,2 atm και θερμοκρασία 25 ° C. Για να βρείτε τον αριθμό των γραμμομορίων του N2:
1. Μετατρέψτε τη θερμοκρασία σε kelvin: T =25 ° C + 273.15 =298.15 k
2. Χρησιμοποιήστε τον ιδανικό νόμο περί αερίου: n =(1,2 atm * 2,5 L) / (0,0821 L · atm / mol · K * 298,15 K)
3. Υπολογίστε τον αριθμό των moles: n ≈ 0,123 γραμμομόρια N2
Αυτό καταδεικνύει τον τρόπο με τον οποίο ο ιδανικός νόμος για το αέριο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον υπολογισμό του αριθμού των γραμμομορίων αερίου, δεδομένης της πίεσης, του όγκου και της θερμοκρασίας του.
