理想気体の法則の例題

理想気体の法則を使用して気体のモルを求める

低温では、実在気体は理想気体のように振る舞います。

ジェシカ・ピーターソン/ゲッティイメージズ

理想気体の法則は、理想気体と実在気体の常温低圧条件下での振る舞いを記述する状態方程式です。これは、気体の圧力、体積、モル数、または温度を見つけるために使用できるため、知っておくと便利な気体法則の 1 つです。

理想気体の法則の式は次のとおりです。

PV = nRT

P = 圧力
V = ボリューム
n = ガスのモル数
R = 理想的または普遍的気体定数 = 0.08 L atm / mol K
T = 絶対温度ケルビンで

場合によっては、理想気体の法則の別のバージョンを使用することもできます。

PV = NkT

どこ：

N = 分子の数
k = ボルツマン定数 = 1.38066 x 10^-23J/K = 8.617385 × 10^-5eV/K

理想気体の法則の最も簡単な応用の 1 つは、未知の値を見つけることです。

3.0 気圧、37 °C で 6.2 リットルの理想気体が含まれています。幾つかほくろこのガスの存在する？

解決

理想気体法状態

PV = nRT

気体定数の単位は大気圧、モル、ケルビンを使用して与えられるため、他の温度または圧力スケールで与えられた値を変換することが重要です。この問題では、次の式を使用して °C 温度を K に変換します。

T = ℃ + 273

T = 37 ℃ + 273
T = 310K

これで、値を差し込むことができます。解決する理想気体の法則モル数

n = PV / RT

n = (3.0 atm x 6.2 L) / (0.08 L atm /mol K x 310 K)
n = 0.75 モル

答え

システムには 0.75 mol の理想気体が存在します。