Abans de cercar el significat de la frase "llei del gas", cal esbrinar què és un gas. Els gasos són substàncies les partícules de les quals es mouen aleatòriament a l'espai. Aquestes substàncies es caracteritzen per interaccions intermoleculars, interatòmiques i interiòniques molt febles. L'estat gasós també s'anomena gas, és a dir, un dels quatre estats agregats de la matèria, a més de líquid, sòlid i plasma. Els gasos tenen les seves pròpies lleis. Quina és la llei del gas?
Definició
Des del punt de vista físic, les lleis dels gasos són lleis que expliquen els isoprocessos que ocorren en un gas ideal. Un fet interessant és que en química també hi ha certs patrons per descriure aquestes substàncies que ressonen amb les lleis de la física. Tanmateix, aquestes lleis s'apliquen als gasos reals. Ara val la pena entendre què són un gas ideal i un isoprocés. Comencem.
Gasolina ideal
Un gas ideal és un model matemàtic d'un gas real, que suposa que no hi ha interacció entre les partícules de gas. A partir d'aquest supòsites dedueix que les partícules només estan en contacte amb el recipient on es troba la substància, i també que la massa de les partícules d'aquesta substància és tan petita que es pot excloure completament de la consideració.
Isoprocessos
Per respondre a la pregunta de què és un isoprocés, cal recórrer a la termodinàmica (una de les branques de la física). Per descriure l'estat d'un gas (gas ideal), els principals paràmetres són la pressió, la temperatura i el volum.
Per tant, els isoprocessos són processos que es produeixen en gasos, sempre que un d'aquests tres paràmetres es mantingui sense canvis al llarg del temps. En els processos isotèrmics la temperatura no canvia, en els processos isobàrics la pressió no canvia i en els processos isocòrics el volum no canvia.
Equació de Mendeleev-Clapeyron
Abans de parlar de les lleis dels gasos, cal saber què és l'equació de Mendeleiev-Clapeyron i com es relaciona aquesta equació amb els gasos i les seves lleis. Per descriure la dependència entre ells de tots els mateixos indicadors: també s'afegeixen la pressió, el volum, la temperatura, la constant universal de gas i el volum (molar).
L'equació té la forma següent: pV=RT.
R - constant de gas universal, podeu calcular-la vos altres mateixos o podeu utilitzar el valor ja conegut - 8, 3144598(48)J⁄(mol ∙K).
Per tant, el volum molar és la relació entre el volum i la quantitat de substància (en mols) i la quantitat de substància, al seu torn, és la relació entre la massa i la massa molar.
L'equació es pot escriure de la següent maneramanera: pV=(m / M)RT.
Quines lleis dels gasos hi ha a la física
Com s'ha esmentat anteriorment, els isoprocessos es consideren en física. Hi ha fórmules per a la dependència de tres magnituds bàsiques (volum, pressió, temperatura) entre si. Lleis dels gasos a la física:
- Llei de Boyle-Mariotte, aplicada en el cas d'un procés isotèrmic: el producte de la pressió i el volum del gas es manté in alterable al llarg del temps. A partir de l'equació de Mendeleiev-Clapeyron - pV=(m / M)RT=const, aquesta llei estableix que el resultat de multiplicar la pressió i el volum serà constant, sempre que la temperatura del gas i la seva massa es mantinguin sense canvis.
- Llei de Gay-Lussac, que s'aplica als processos isobàrics. En aquest cas, la relació entre volum i temperatura es manté in alterada: V / T=const. La llei de Gay-Lussac es pot formular de la següent manera: si la pressió i la massa d'un gas romanen sense canvis al llarg del temps, aleshores el quocient de volum dividit per la temperatura és un valor constant.
- Llei de Charles - per a processos isocòrics. La relació de pressió i temperatura no canvia: p / T=const. En aquest cas, la relació entre la pressió del gas i la temperatura és constant mentre que la pressió i la massa es mantenen sense canvis.
Lleis dels gasos: química
Entre aquestes lleis:
- La llei d'Avogadro. Es formula de la següent manera: volums iguals de gasos diferents contenen el mateix nombre de molècules, essent iguals les altres coses (pressió i temperatura). D'aquesta llei es desprèn:en condicions normals (les condicions normals són una pressió de 101,235 kPa i una temperatura de 273 K), el volum de qualsevol gas ocupat per 1 mol és de 22,4 litres.
- Llei de D alton: els volums ocupats pels gasos que reaccionen entre si i els productes obtinguts durant la reacció, en dividir el primer entre el segon, donen lloc a nombres petits, però exactament enters, que s'anomenen coeficients.
- Llei de les pressions parcials: per determinar la pressió d'una mescla de gasos cal sumar les pressions creades pels gasos de la mescla.
Varietat de lleis que s'apliquen als gasos
Potser molta gent pensa que els gasos són els estats agregats més simples: ambdues partícules es mouen aleatòriament i la distància entre elles és màxima (especialment en comparació amb els sòlids) i la massa d'aquestes mateixes partícules és petita. Tanmateix, les lleis aplicades per descriure els estats d'aquestes substàncies són molt diverses. Del que s'ha dit anteriorment es dedueix que no només la física s'ocupa de l'estudi de la qüestió de les lleis dels gasos. A més, tant en física com en química no n'hi ha ni un ni dos. D'això es pot arribar a la conclusió que allò que sembla senzill no sempre ho és en realitat.
