Хімія
- Ст
- біологія
- Правильно
- Освіта
- Філософія
- Фізичний
- Географія
- Історія
- Язик
- Математика.
- Психологія
- Хімія
Універсальна константа ідеальних газів
Існує фізична константа, яка пов’язує кілька функцій стану, включаючи енергію, температуру та кількість молей газу. Ця константа називається універсальна константа ідеальні гази. Ця постійна величина використовується в рівнянні стану ідеального газу, яке поєднує закони Авогадро, Гей Люссака і закон Чарльза.
Закон Авогадро вказує, що в умовах постійного тиску і температури об'єм газу безпосередньо пов'язаний з кількістю молей цього газу.
Відповідно до закону Гей Люссака, якщо ми підтримуємо об’єм і кількість молей газу постійними, підвищення температури спричинить підвищення тиску. Таким же чином зниження температури відповідає за зменшення тиску згаданого газу.
Закон Чарльза передбачає, що якщо ми підтримуємо тиск газу постійним, підвищення температури призведе до збільшення обсягу газу.
З поєднання цих законів виникає загальне рівняння газів:
Ця формула представляє тиск (P) газу, його об'єм (V), кількість молей (n), універсальну газову константу (R) та абсолютну температуру (T, у градусах Кельвіна).
У моделі ідеального газу, для якої застосовується наведене вище рівняння, об’єм молекули газу незначний, а частинки не взаємодіють між собою. Для більшості газів значення Р. є близьким до описаного на двох значущих малюнках, доки умови тиску та температури далекі від точок зрідження або сублімації для зазначеного газу.
У реальних газах рівняння стану, у кореляції якого ми щойно описали.
Значення Р. це залежить від одиниць, з якими ви працюєте:
(що відповідає міжнародній системі одиниць)
серед інших можливих значень.
Значення Р. можна виміряти експериментально.
Такі гази, як кисень, водень, азот, поводяться як ідеальні гази в умовах температури навколишнього середовища та тиску атмосфери. Таким чином можна обчислити значення R, вирішивши його значення з рівняння:
В експерименті, який ми описуємо нижче, ми визначаємо значення Р. за допомогою водню. В результаті реакції буде отриманий водень:
Якщо покласти відому кількість магнію з надлишком соляної кислоти, то легко розрахувати кількість молей n утвореного водню.
Температуру Т можна виміряти будь-яким термометром, тиск Р, барометром. Нам залишилось би лише виміряти об’єм V утвореного водню, який буде вимірюватися в спеціальній бюреті для газів.
У колбу поміщають відому кількість магнію, соляній кислоті дають капати до повного розчинення. Виділений водень витіснить воду і буде розміщений у спеціальних дверцятах для газів, де ми зможемо виміряти його об’єм і таким чином математично обчислити значення R.