Aineen Ominaisuuksia: Kaasuja

{h1}

Kaasu on tilan tila, jolla ei ole kiinteää muotoa eikä kiinteää tilavuutta. Kaasupartikkelit levittäytyvät ja ovat tasaisesti eri säiliöissä.

Kaasu on tilan tila, jolla ei ole kiinteää muotoa eikä kiinteää tilavuutta. Kaasut ovat tiheämpiä kuin muut aineet, kuten kiintoaineet ja nesteet. Hiukkasten välillä on paljon tyhjää tilaa, joilla on paljon liike-energiaa. Hiukkaset liikkuvat hyvin nopeasti ja törmäävät toisiinsa, aiheuttaen niiden hajoamisen tai levittämisen, kunnes ne jaetaan tasaisesti säiliön tilavuuden yli.

Kun useammat kaasupartikkelit päätyvät säiliöön, on vähemmän tilaa hiukkasten levittämiseen, ja ne tiivistyvät. Hiukkaset käyttävät enemmän säiliön sisätilavuutta. Tätä voimaa kutsutaan paineeksi. Paineen ilmaisemiseen käytetään useita yksiköitä. Jotkut tavallisimmista ovat ilmakehät (atm), punta neliötuumaa (psi), millimetriä elohopeaa (mmHg) ja pascaleja (Pa). Yksiköt liittyvät toisiinsa tällä tavalla: 1 atm = 14,7 psi = 760 mmHg = 101,3 kPa (1 000 pascalia).

Paineessa, jota merkitään yhtälöinä P, kaasulla on muitakin mitattavissa olevia ominaisuuksia: lämpötila (T), tilavuus (V) ja hiukkasten lukumäärä, joka ilmaistaan ​​moolimäärässä (n tai mol). Työssä, jossa käytetään kaasulämpötilaa, käytetään usein Kelvin-asteikkoa.

Koska lämpötila ja paine vaihtelevat paikoista toiseen, tutkijat käyttävät standardia vertailupisteenä standardin lämpötila ja paine (STP), laskelmissa ja yhtälöissä. Vakiolämpötila on veden jäätymispiste - 32 astetta Fahrenheit (0 astetta tai 273,15 Kelvin). Vakiopaine on yksi tunnelma (atm) - ilmakehän painetta maapallolla merenpinnalla.

Kaasulainsäädäntö

Kaasun lämpötila, paine, määrä ja määrä ovat toisistaan ​​riippuvaisia, ja monet tutkijat ovat kehittäneet lakeja kuvaamaan niiden välisiä suhteita.

Boylen laki

Boylen laki on nimetty Robert Boylen nimeksi, joka ilmoitti sen ensin vuonna 1662. Boylen laissa todetaan, että jos lämpötila pysyy vakiona, tilavuus ja paine ovat käänteisiä suhteita; eli tilavuus kasvaa, paine laskee Kalifornian yliopiston Davisin ChemWikin mukaan. Käytettävän tilan määrän lisääminen mahdollistaa kaasupartikkeleiden leviämisen kauemmas, mutta tämä vähentää säiliöön törmäävien hiukkasten määrää, joten paine laskee. Kontin tilavuuden pienentäminen pakottaa hiukkaset törmäämään useammin, joten paine kasvaa. Hyvä esimerkki tästä on, kun täytät renkaan ilman. Kun enemmän ilmaa menee sisään, kaasumolekyylit pakataan yhteen, vähentäen niiden määrää. Niin kauan kuin lämpötila pysyy samana, paine nousee.

Charlesin laki (Gay-Lussacin laki)

Vuonna 1802 Joseph Louis Gay-Lussac, ranskalainen kemisti ja fyysikko viittasi maanmiehensä Jacque Charlesin keräämään dataan, jossa kuvataan suoraa suhdetta vakiopaineessa pidetyn kaasun lämpötilan ja tilavuuden välillä. Useimmat tekstit viittaavat tähän Charlesin lakiin, mutta muutama kutsuvat sitä Gay-Lussacin lain tai jopa Charles Gay-Lussacin lakiksi.

Tässä laissa todetaan, että kaasun tilavuus ja lämpötila ovat suorassa suhteessa: Kun lämpötila nousee, tilavuus kasvaa, kun paine pysyy vakiona. Kaasun lämmittäminen lisää hiukkasten liike-energiaa, mikä aiheuttaa kaasun laajenemisen. Jotta paine pysyisi vakiona, säiliön tilavuutta on lisättävä, kun kaasua kuumennetaan.

Tämä laki selittää, miksi se on tärkeä turvallisuussääntö, että suljetun säiliön ei pitäisi koskaan lämmitellä. Lämpötilan kasvattaminen lisäämättä tilavuutta, joka on käytettävissä laajenevan kaasun sovittamiseksi, tarkoittaa, että paine kasvaa säiliön sisällä ja voi aiheuttaa sen räjähtämisen. Laki myös selittää, miksi kalkkunan lämpömittari kohoaa kun kalkkuna on tehty: Männän alle jääneen ilman määrä lisääntyy, kun kalkkunan lämpötila kohoaa.

Avogadron numero

Vuonna 1811 italialainen tiedemies Amedeo Avogadro ehdotti ajatusta siitä, että samassa lämpötilassa ja paineessa samankokoiset kaasut saavat saman määrän hiukkasia riippumatta niiden kemiallisesta luonteesta ja fysikaalisista ominaisuuksista.

Ihanteellinen kaasuvakio

Kineettinen energia yhden moolin kaasun lämpötilayksikköä kohti on vakioarvo, jota kutsutaan joskus myös nimellä Regnault-vakio, jonka nimi on ranskalainen kemisti Henri Victor Regnault. Lyhennetään kirjaimella R. Regnault tutki aineen lämpöominaisuuksia ja huomasi, että Boylen laki ei ollut täydellinen. Kun aineen lämpötila lähestyy kiehumispistettä, kaasupartikkeleiden laajeneminen ei ole täsmälleen sama.

Ihanteellinen kaasulaki

Avogadron numero, ihanteellinen kaasuvakio ja sekä Boylen että Charlesin lakit yhdistyvät kuvaamaan teoreettista ihanteellinen kaasu jossa kaikki partikkelien törmäykset ovat täysin samanlaisia. Lakit tulevat hyvin lähelle kuvaamaan useimpien kaasujen käyttäytymistä, mutta pieniä matemaattisia poikkeamia on olemassa varsinaisten hiukkaskokojen ja pienien molekyylien välisten erojen erotessa todellisissa kaasuissa. Nämä tärkeät lait kuitenkin kuitenkin yhdistetään yhdeksi yhtälöksi, joka tunnetaan ihanteellisen kaasulaina. Tämän lain avulla voit löytää jonkin muun muuttujan - paineen, tilavuuden, lukumäärän tai lämpötilan -, jos tiedät kolmen muun arvon.

Lisäluento

  • Kemikaaliperintösäätiö
  • Kemiallinen selitys
  • Interaktiiviset oppimisparatiikat


Video Täydentää: Aineen termiset ominaisuudet.




FI.WordsSideKick.com
Kaikki Oikeudet Pidätetään!
Jäljentämistä Materiaalien Sallittu Vain Prostanovkoy Aktiivinen Linkki Sivustoon FI.WordsSideKick.com

© 2005–2019 FI.WordsSideKick.com