Allmänna lagen om gaser Formler, tillämpningar och lösta övningar

den generell lag av gaser är resultatet av att kombinera Boyle-Mariotte lag, Charles lag och Gay-Lussac lag; i själva verket kan dessa tre lagar betraktas som speciella fall av den allmänna lagen om gaser. I sin tur kan den allmänna lagen om gaser betraktas som en specificering av lagen om idealiska gaser.

Den allmänna lagen om gaser fastställer en relation mellan gasens volym, tryck och temperatur. På så sätt säger han att, med en gas, produkten av sitt tryck i volymen upptar den delad med den temperatur vid vilken den alltid är konstant.

Gaser är närvarande i olika processer av naturen och i ett stort antal industriella och vardagliga applikationer. Därför är det inte förvånande att den allmänna lagen om gaser har flera och olika tillämpningar.

Till exempel, kan denna lag att förklara driften av olika mekaniska anordningar, såsom luftkonditioneringar och kylskåp, driften av ballonger, och även kan användas för att förklara processerna för molnbildning.

index

• 1 Formler
  • 1.1 Boyle-Mariotte-lagen, Charles-lagen och Gay-Lussacs lag
  • 1.2 Lag av idealiska gaser
• 2 applikationer
• 3 Övningar löst
  • 3.1 Första övningen
  • 3.2 Andra övningen
• 4 referenser

formler

Lagens matematiska formulering är följande:

P ∙ V / T = K

I detta uttryck är P trycket, T representerar temperaturen (i grader Kelvin), V är gasens volym och K representerar ett konstant värde.

Det föregående uttrycket kan ersättas med följande:

P₁ ∙ V₁ / T₁ = P₂ ∙ V₂ / T₂

Denna sista ekvation är ganska användbar för att studera de förändringar som gaserna upplever när en eller två av de termodynamiska variablerna (tryck, temperatur och volym) modifieras..

Boyle-Mariotte-lagen, lagen om Charles och lagen om Gay-Lussac

Var och en av de ovannämnda lagarna avser två av de termodynamiska variablerna, i det fall att den tredje variabeln förblir konstant.

Karls lag anger att volymen och temperaturen är direkt proportionella så länge trycket förblir oförändrat. Matematisk uttryck för denna lag är följande:

V = K₂ ∙ T

Å andra sidan fastställer Boyle's lag att tryck och volym har en relation av invers proportionalitet med varandra när temperaturen är konstant. Boyles lag sammanfattas matematiskt enligt följande:

P ∙ V = K₁

Slutligen anger Gay-Lussacs lag att temperatur och tryck är direkt proportionella mot fall där gasens volym inte förändras. Matematiskt uttrycks lagen enligt följande:

P = K₃ ∙ T

I nämnda K-uttryck₁, K₂ och K₃ De representerar olika konstanter.

Lag av ideala gaser

Den allmänna lagen om gaser kan erhållas från lagen om idealiska gaser. Lagen om idealiska gaser är tillståndet för en idealisk gas.

En idealisk gas är en hypotetisk gas som består av partiklar med punktlig karaktär. Dessa gasers molekyler utövar ingen gravitationskraft med varandra och deras chocker kännetecknas av att de är helt elastiska. På detta sätt är värdet av sin kinetiska energi direkt proportionellt mot dess temperatur.

De verkliga gaserna vars beteende liknar de idealiska gasernas är de monatomiska gaserna när de är vid låga tryck och höga temperaturer.

Det matematiska uttrycket av idealgasens lag är följande:

P ∙ V = n ∙ R ∙ T

Denna ekvation n är antalet mol och R är den universella gaskonstanten vars värde är 0,082 atm ∙ L / (mol ∙ K).

tillämpningar

Både den allmänna lagen om gaser och Boyle-Mariotte, Charles och Gay-Lussacs lagar finns i en mängd fysiska fenomen. På samma sätt tjänar de för att förklara driften av många och varierade mekaniska anordningar i vardagen.

Till exempel i en tryckkokare kan du följa lagen om Gay Lussac. I potten volymen förblir konstant, så om temperaturen hos de gaser som ansamlas i detta ökar det inre trycket i potten ökar också.

Ett annat intressant exempel är varmluftsballongen. Dess verksamhet är baserad på Charles. Eftersom atmosfärstrycket kan betraktas som praktiskt taget konstant, vad händer när gasen fyller ballongen är uppvärmd är att den volym den upptar ökar; så dens densitet är reducerad och jorden kan stiga upp.

Lösta övningar

Första träningen

Bestämma den slutliga temperaturen för gas, vars begynnelsetryck av 3 atmosfärer är böjd till ett tryck av 6 atm, medan dess volym minskas från en volym av 2 liter till en liter, att veta den initiala gastemperaturen var 208, 25 ºK.

lösning

Att ersätta följande uttryck:

 P₁ ∙ V₁ / T₁ = P₂ ∙ V₂ / T₂

du måste

3 ∙ 2 / 208,25  = 6 ∙ 1 / T₂

Clearing, du kommer till det T₂ = 208,25 ºK

Andra övningen

Ges under ett tryck av 600 mm Hg gas som upptar en volym av 670 ml och en temperatur av 100 ° C, fastställa vad dess tryck vid 473 ° K om vid denna temperatur upptar en volym av 1500 ml.

lösning

För det första är det lämpligt (och i allmänhet nödvändigt) att omvandla all data till enheter i det internationella systemet. Så måste du:

P₁ = 600/760 = 0.789473684 atm ca 0,79 atm

V₁ = 0,67 l

T₁ = 373 ºK

P₂ = ?

V₂ = 1,5 l

T₂ = 473 ºK

Att ersätta följande uttryck:

 P₁ ∙ V₁ / T₁ = P₂ ∙ V₂ / T₂

du måste

0,79 ∙ 0,67 / 373 = P₂ ∙ 1,5 / 473

Rensa P₂ du kommer till:

P₂ = 0,484210526 ungefär 0,48 atm

referenser

1. Schiavello, Mario; Vicente Ribes, Leonardo Palmisano (2003). Grundämnen för kemi. Barcelona: Redaktionell Ariel, S.A.
2. Laider, Keith, J. (1993). Oxford University Press, ed. Fysiska kemiens värld.
3. Allmän gaslagstiftning. (N.D.). På Wikipedia. Hämtad den 8 maj 2018, från es.wikipedia.org.
4. Gaslagar. (N.D.). På Wikipedia. Hämtad den 8 maj 2018, från en.wikipedia.org.
5. Zumdahl, Steven S (1998). Kemiska principer. Houghton Mifflin Company.