Ο νόμος περί αερίου του Gay-Lussac είναι μια ειδική περίπτωση του ιδανικό νόμο περί αερίου όπου ο όγκος του αερίου διατηρείται σταθερός. Όταν ο όγκος διατηρείται σταθερός, η πίεση που ασκείται από ένα αέριο είναι ευθέως ανάλογη με την απόλυτη θερμοκρασία του αερίου. Με απλά λόγια, η αύξηση της θερμοκρασίας ενός αερίου αυξάνει την πίεση του, ενώ η μείωση της θερμοκρασίας μειώνει την πίεση, υποθέτοντας ότι ο όγκος δεν αλλάζει. Ο νόμος είναι επίσης γνωστός ως νόμος της θερμοκρασίας πίεσης του Gay-Lussac. Ο Gay-Lussac διατύπωσε το νόμο μεταξύ του 1800 και του 1802 ενώ οικοδόμησε ένα θερμόμετρο αέρα. Αυτά τα παραδείγματα προβλημάτων χρησιμοποιούν το νόμο της Gay-Lussac για να βρεθεί η πίεση του αερίου σε ένα θερμαινόμενο δοχείο καθώς και η θερμοκρασία που θα χρειαστεί να αλλάξετε την πίεση του αερίου σε ένα δοχείο.
Για να λύσετε το πρόβλημα, απλά ακολουθήστε τα παρακάτω βήματα:
Ο όγκος του κυλίνδρου παραμένει αμετάβλητος, ενώ το αέριο θερμαίνεται, οπότε το Gay-Lussac νόμου περί αερίου ισχύει. Ο νόμος περί φυσικού αερίου της Gay-Lussac μπορεί να εκφραστεί ως εξής:
ΠΕγώ/ ΤΕγώ = Ρφά/ Τφά
που
ΠΕγώ και ΤΕγώ είναι η αρχική πίεση και απόλυτες θερμοκρασίες
Πφά και Τφά είναι η τελική πίεση και η απόλυτη θερμοκρασία
Αρχικά, μετατρέψτε τις θερμοκρασίες σε απόλυτες θερμοκρασίες.
ΤΕγώ = 27 C = 27 + 273 Κ = 300 Κ
Τφά = 77 ° C = 77 + 273 Κ = 350 Κ
Χρησιμοποιήστε τα αξίες της Gay-Lussac εξίσωση και επίλυση για το Pφά.
Πφά = ΡΕγώΤφά/ ΤΕγώ
Πφά = (6 atm) (350Κ) / (300Κ)
Πφά = 7 atm
Η απάντηση που θα αντλήσετε θα είναι:
Η πίεση θα αυξηθεί σε 7 ατμόσφαιρες μετά από θέρμανση του αερίου από 27 ° C σε 77 ° C.
Δείτε αν καταλαβαίνετε την έννοια λύνοντας ένα άλλο πρόβλημα: Βρείτε την απαιτούμενη θερμοκρασία σε Κελσίου αλλάξτε την πίεση των 10,0 λίτρων αερίου που έχει πίεση 97,0 kPa στα 25 C σε στάνταρντ πίεση. Η τυπική πίεση είναι 101,325 kPa.
Η θερμοκρασία είναι ένα μέτρο της κινητικής ενέργειας των μορίων του αερίου. Σε χαμηλή θερμοκρασία, τα μόρια κινούνται πιο αργά και θα χτυπήσουν συχνά το τοίχωμα ενός δοχείου. Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, το κάνει και η κίνηση των μορίων. Βάζουν τα τοιχώματα του δοχείου πιο συχνά, γεγονός που θεωρείται ως αύξηση της πίεσης.
Η άμεση σχέση ισχύει μόνο εάν η θερμοκρασία δίδεται σε Kelvin. Τα πιο συνηθισμένα λάθη που κάνουν οι μαθητές να δουλεύουν αυτό το είδος προβλήματος είναι να ξεχάσουμε να μετατρέψουμε σε Kelvin ή αλλιώς να κάνουμε τη μετατροπή λανθασμένα. Το άλλο λάθος είναι η παραμέληση παραδειγματικές φυγούρες στην απάντηση. Χρησιμοποιήστε τον μικρότερο αριθμό σημαντικών αριθμών που αναφέρονται στο πρόβλημα.