תוֹכֶן
כספומט, או אטמוספרה, הוא יחידה של לחץ גז. אטמוספירה אחת היא הלחץ האטמוספרי בגובה פני הים, אשר ביחידות אחרות הוא 14.7 פאונד לאינץ 'מרובע, 101325 פסקלים, 1.01325 ברים או 1013.25 מיליבאר. חוק הגז האידיאלי מאפשר לך לקשר את לחץ הגז בתוך מיכל למספר שומות הגז, בתנאי שתשמור על הטמפרטורה והנפח קבועים. על פי חוק הגז האידיאלי, 1 ש"ח של גז התופס נפח של 22.4 ליטר בחום של 273 מעלות קלווין (0 מעלות צלזיוס או 32 מעלות פרנהייט) מפעיל לחץ השווה ל- 1 כספומט. תנאים אלה ידועים כטמפרטורה ולחץ סטנדרטיים (STP).
TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)
השתמש בחוק הגז האידיאלי כדי לקשר את הלחץ (P) של גז במיכל בטמפרטורה קבועה (T) למספר השומות (n) של הגז.
P = (nRT) ÷ V, כאשר R הוא קבוע הגז האידיאלי.
חוק הגז האידיאלי
חוק הגז האידיאלי קשור בלחץ הגז (P) לנפח (V) למספר שומות הגז (n) והטמפרטורה (T) של הגז במעלות קלווין. בצורה מתמטית, קשר זה הוא:
PV = nRT
R הוא קבוע המכונה קבוע הגז האידיאלי. כשאתם מודדים את הלחץ באטמוספרות, הערך של R הוא 0.082057 ליטר אטמוספירה-1ק-1 או 8.3145 מ '3 Pa mol-1ק-1 (היכן עומד על ליטר).
קשר זה תקף מבחינה טכנית רק לגז אידיאלי, שהוא כזה שיש בו חלקיקים אלסטיים לחלוטין ללא הארכה מרחבית. אף גז אמיתי אינו עומד בתנאים אלה, אך ב- STP רוב הגזים מתקרבים דיו בכדי להפוך את היחסים ליישומים.
לחץ הקשור לשומות גז
אתה יכול לסדר מחדש למשוואת הגז האידיאלית כדי לבודד לחץ או מספר שומות בצד אחד של השלט שווה. זה הופך לאף אחד P = (nRT) ÷ V או n = PV ÷ RT. אם אתה מחזיק את הטמפרטורה והנפח קבועים, שתי המשוואות נותנות לך פרופורציה ישירה:
P = C × n ו- n = (1 / C) × P, כאשר C = RT ÷ V.
כדי לחשב C, אתה יכול למדוד נפח ליטר או קוב, כל עוד אתה זוכר להשתמש בערך R התואם לבחירתך. בעת השימוש בחוק הגז האידיאלי, יש תמיד לבטא טמפרטורה במעלות קלווין. המרת מעלות צלזיוס על ידי הוספת 273.15. כדי להמיר לקלווין מפרנהייט, גרעו 32 מטמפרטורת פרנהייט, הכפלו ב -5 / 9 והוסיפו 273.15.
דוגמא
הלחץ של גז ארגון בתוך נורת 0.5 ליטר הוא 3.2 כספומט כאשר הנורה כבויה וטמפרטורת החדר היא 25 מעלות צלזיוס. כמה שומות של ארגון נמצאות בנורה?
התחל בחישוב הקבוע C = RT ÷ V, כאשר R = 0.082 ליטר אטמול-1ק-1. קחו בחשבון ש 25 מעלות צלזיוס = 298.15 ק.
C = 48.9 אטם מולקולרית-1.
חבר ערך זה למשוואה n = (1 / C) × P.
מספר שומות הגז הוא: (1 / 48.9 אטם מולקולרית-1 ) × 3.2 כספומט
= 0.065 שומות.