Закон идеального газа
Введено| English | Значение |
|---|---|
| ideal gas law/aɪˈdɪəl ɡæs lɔː/ | закон идеального газа |
| kelvin/ˈkelvɪn/ | кельвин |
Одно уравнение для всех газов
- Сожмите воздушный шар, и давление возрастёт.
- Нагрейте его, и он раздуется.
- Каждый газ — воздух, гелий, пар — подчиняется одному и тому же простому правилу.
- Четыре величины, одно аккуратное уравнение связывают их вместе.
Закон идеального газа
- Закон идеального газа выглядит так:
- $P$ — это давление, $V$ — объём, $n$ — количество вещества (моль), $T$ — температура, а $R$ — газовая постоянная.
- Зная любые три из них, вы можете найти четвёртую.
Сколько переменных содержит $PV = nRT$ (учитывая P, V, n, T, но не константу R)?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$P$, $V$, $n$, $T$ — это четыре переменные; $R$ — константа.
Газовая постоянная и единицы измерения
- $R = 8.314\ \text{J/(mol}\cdot\text{K)}$ или $0.0821\ \text{L}\cdot\text{atm/(mol}\cdot\text{K)}$.
- Температура должна быть выражена в кельвинах, никогда в Цельсиях.
- Подберите свои единицы измерения к выбранной вами $R$.
Перед использованием $PV = nRT$ температуру необходимо перевести в...
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Законы газов требуют абсолютной температуры в кельвинах.
Взаимосвязь переменных
- При фиксированных $T$ и $n$: сожмите объём, и давление возрастет.
- При фиксированных $P$ и $n$: нагрейте, и объём увеличится.
- Увеличение количества вещества при фиксированных $T$ и $V$ означает рост давления.
Сожмите газ
При постоянной температуре давление и объём обратно пропорциональны.
При постоянной температуре и количестве вещества уменьшение объёма вдвое удваивает давление.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
$P$ и $V$ обратно пропорциональны при постоянных $n$ и $T$.
При постоянном давлении и количестве вещества нагревание газа приводит к тому, что его объём...
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
При постоянной $P$, $V$ прямо пропорционально $T$.
Найдите давление $2\ \text{mol}$ газа в $10\ \text{L}$ при $300\ \text{K}$ (используйте $R = 0.0821$).
- $P = \dfrac{nRT}{V} = \dfrac{(2)(0.0821)(300)}{10}$.
- $P \approx 4.9\ \text{atm}$.
Найдите P для $1\ \text{mol}$ в $2\ \text{L}$ при $300\ \text{K}$ ($R = 0.0821$), в атм (1 десятичный знак).
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$P = nRT/V = (1)(0.0821)(300)/2 \approx 12.3\ \text{atm}$.
Модель идеального газа работает лучше всего при высокой температуре и ____ давлении.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Низкое давление держит молекулы далеко друг от друга, поэтому притяжения незначительны.
Всегда переводите температуру в кельвины (прибавьте 273) перед использованием $PV = nRT$ — Цельсий даст бессмысленный результат. Сохраняйте согласованность единиц измерения с вашей $R$ (л и атм, или м$^3$ и Па). «Идеальный» газ предполагает частицы-точки без взаимодействий; это приближение лучше всего работает при высокой температуре и низком давлении.
Закон идеального газа $PV = nRT$ связывает давление, объём, количество вещества и температуру через газовую постоянную $R$. Зная любые три параметра, можно найти четвёртый. Температура должна быть в кельвинах, а единицы измерения должны соответствовать вашей $R$. Модель является идеализацией и лучше всего описывает поведение газов при высоких $T$ и низких $P$.