混合ガス法

ポール・テイラー/ゲッティイメージズ

複合ガス法は、3 つを組み合わせたものです。 ガス 法律: ボイルの法則 、 シャルルの法則 、 と ゲイ・リュサックの法則 .の積の比率であると述べている。 プレッシャー と 音量 そしてその 絶対温度 ガスの定数に等しいです。いつ アボガドロの法則 結合ガス法に追加され、 理想気体の法則 結果。名前付きガスの法則とは異なり、複合ガスの法則には公式の発見者がいません。これは、温度、圧力、および体積以外のすべてが一定に保たれている場合に機能する、他の気体法則の単なる組み合わせです。

複合気体法則を記述するための一般的な方程式がいくつかあります。古典的な法則 関連するボイルの法則 そしてチャールズの法則は次のように述べています：

PV/T = k

ここで、P = 圧力、V = 体積、T = 絶対温度 (ケルビン)、k = 定数です。

気体のモル数が変化しない場合、定数 k は真の定数です。それ以外の場合は異なります。

別 共通式 複合ガスの法則は、ガスの「前と後の」状態に関連しています。

P₁の₁/ T₁= P₂の₂/ T₂

例

745.0 mmHg、摂氏 25.0 度で 2.00 リットルが収集されたときの STP での気体の体積を求めます。

この問題を解決するには、まず使用する式を特定する必要があります。この場合、質問は STP の条件について尋ねているので、「前後」の問題を扱っていることがわかります。次に、STP を理解する必要があります。これをまだ覚えていない場合 (多く出てくるので覚えておくべきでしょう)、STP は ' 標準温度と圧力 '、これは 273 ケルビンと 760.0 mm Hg です。

この法則は絶対温度を使用して機能するため、25.0 を変換する必要があります。 摂氏度からケルビン目盛り .これにより、298 ケルビンが得られます。

この時点で、値を式に代入して未知数を解くことができます。この種の問題に慣れていない人が犯すよくある間違いは、どの数字が一緒になるかを混乱させることです。変数を特定することをお勧めします。この問題では、それらは次のとおりです。

P₁= 745.0mmHg
の₁= 2.00L
T₁= 298K
P₂= 760.0mmHg
の₂= x (解いている未知数)
T₂= 273K

次に、数式を取得し、未知の 'x' を解くように設定します。この問題では V です。_2：

P₁の₁/ T₁= P₂の₂/ T₂

クロス乗算して分数をクリアします。

P₁の₁T₂= P₂の₂T₁

分割して V を分離する_2：

の₂= (P₁の₁T₂) / (P₂T₁)

数値を代入して V2 を解く:

の₂= (745.0mmHg・2.00L・273K)/(760mmHg・298K)
の₂= 1.796L

正しい方法で結果を報告してください 有効数字の数 :

の₂= 1.80L

アプリケーション

合成気体の法則は、常温常圧の気体を扱う場合に実用的な用途があります。理想的な挙動に基づく他の気体の法則と同様に、高温や高圧では精度が低下します。この法則は、熱力学と流体力学で使用されます。たとえば、雲の中のガスの圧力、体積、または温度を計算して天気を予測するために使用できます。