قانون الغاز المثالي
| English | العربية |
|---|---|
| ideal gas law/aɪˈdɪəl ɡæs lɔː/ | قانون الغاز المثالي |
| kelvin/ˈkelvɪn/ | كلفن |
معادلة واحدة لكل الغازات
- اضغط على بالون فترتفع الضغط.
- سخّنه فيتوسع.
- كل غاز -- الهواء، الهيليوم، البخار -- يتبع نفس القاعدة البسيطة.
- أربعة كميات، ومعادلة مرتبة واحدة، تربطها معاً.
قانون الغاز المثالي
- قانون الغاز المثالي هو:
- $P$ هو الضغط، $V$ الحجم، $n$ عدد المولات، $T$ درجة الحرارة، و$R$ ثابت الغاز.
- إذا عرفت ثلاثة منها يمكنك إيجاد الرابع.
كم عدد المتغيرات التي يحتويها $PV = nRT$ (عد P, V, n, T ولا الثابت R)؟
$P$، $V$، $n$، $T$ هي المتغيرات الأربعة؛ $R$ هو ثابت.
ثابت الغاز ووحدات القياس
- $R = 8.314\ \text{J/(mol}\cdot\text{K)}$، أو $0.0821\ \text{L}\cdot\text{atm/(mol}\cdot\text{K)}$.
- يجب أن تكون درجة الحرارة بوحدة الكلفن، وليس الدرجة المئوية.
- طابق وحداتك مع $R$ الذي تختاره.
قبل استخدام $PV = nRT$، يجب تحويل درجة الحرارة إلى...
تقنيات الغازات تتطلب درجة حرارة مطلقة بالكلفن.
كيف تتبادل المتغيرات
- عند ثبات $T$ و$n$: إذا قمت بضغط الحجم، ترتفع الضغط.
- عند ثبات $P$ و$n$: سخّن فتزداد الحجم.
- زيادة عدد المولات عند ثبات $T$ و$V$ تعني ارتفاع الضغط.
اضغط على الغاز
عند درجة حرارة ثابتة، الضغط والحجم مرتبطان عكسياً.
عند درجة حرارة ومولات ثابتتين،减半 الحجم يضاعف الضغط.
$P$ و$V$ مرتبطان عكسياً عند ثبات $n$ و$T$.
عند ضغط ومولات ثابتتين، تسخين الغاز يسبب أن حجمه...
عند ثبات $P$، $V$ يتناسب طردياً مع $T$.
أوجد ضغط $2\ \text{mol}$ من الغاز في $10\ \text{L}$ عند $300\ \text{K}$ (استخدم $R = 0.0821$).
- $P = \dfrac{nRT}{V} = \dfrac{(2)(0.0821)(300)}{10}$.
- $P \approx 4.9\ \text{atm}$.
أوجد P لـ $1\ \text{mol}$ في $2\ \text{L}$ عند $300\ \text{K}$ ($R = 0.0821$)، بوحدة atm (1 خانات عشرية).
$P = nRT/V = (1)(0.0821)(300)/2 \approx 12.3\ \text{atm}$.
يعمل نموذج الغاز المثالي بشكل أفضل عند درجة حرارة عالية و____ ضغط.
الضغط المنخفض يبقي الجزيئات بعيدة عن بعضها، لذا التجاذبات مهملة.
حول دائماً درجة الحرارة إلى كلفن (أضف 273) قبل استخدام $PV = nRT$ -- فالدرجات المئوية تعطي نتائج غير منطقية. حافظ على توحد الوحدات مع $R$ الخاص بك (L وatm، أو m$^3$ وPa). وكلمة "مثالي" تفترض جسيمات نقطية بدون تجاذبات، وهو تقريب يكون أفضل عند درجات حرارة عالية وضغوط منخفضة.
قانون الغاز المثالي $PV = nRT$ يربط الضغط والحكم والمولات ودرجة الحرارة عبر ثابت الغاز $R$. اعرف أي ثلاثة منها لإيجاد الرابع. يجب أن تكون درجة الحرارة بـ الكلفن، وأن تتطابق الوحدات مع $R$ الخاص بك. النموذج مثالي -- الأفضل في درجات $T$ مرتفعة وضغط $P$ منخفض.