Co je Avogadroův zákon?

Italský vědec Avogadro předpokládal, že v případě „ideálních plynů“, pokud je tlak (p), objem (V) a teplota (t) dvou vzorků stejný, pak je počet plynových částic v každém vzorku rovněž stejný. To platí bez ohledu na to, zda plyn sestává z atomů nebo molekul. Vztah platí, i když vzorky jsou porovnány různé plyny. Samotný, Avogadroův zákon má omezenou hodnotu, ale pokud je ve spojení s Boyleovým zákonem, Charlesovým zákonem a zákonem o homosexuále-Lussacu, je odvozena důležitá rovnice ideálního plynu.

Pro dva různé plyny, existují následující matematické vztahy: p ₁ 1 1 = k ₁ a 1 a 1 = k ₁ a 1 a 1 1 1 a sub> 1 1 P 2 V _{2 /T 2 = K 2 . Avogadroova hypotéza, známá dnes jako Avogadroův zákon, naznačuje, že pokud jsou levé strany výše uvedených výrazů stejné, počet částic v obou případech je identické. Počet částic se tedy rovná k krát jiné závislé na jiné hodnotěna konkrétním plynu. Tato další hodnota zahrnuje hmotnost částic; To znamená, že souvisí s jejich molekulovou hmotností. Avogadroův zákon umožňuje tyto vlastnosti uvést do kompaktní matematické formy.}

Manipulace výše uvedeného vede k ideální plynové rovnici s formou PV = NRT. Zde je „R“ definován jako ideální plynná konstanta, zatímco „n“ představuje počet molů nebo násobky molekulové hmotnosti (MW) plynu v gramech. Například 1,0 gramu vodíkového plynu - vzorec H ₂ , MW = 2,0 - činí 0,5 mol. Pokud je hodnota P uvedena v atmosférách s V v litrech a t ve stupních Kelvin, pak je r exprimována v literu-atmosféry na mole-stupeň Kelvin. Ačkoli výraz PV = NRT je užitečný pro mnoho aplikací, v některých případech je odchylka značná.

Obtížnost spočívá v definici ideality; ukládá omezení, že CAnnot existuje ve skutečném světě. Částice plynu nesmějí mít žádné atraktivní nebo odpuzovací polarity - to je další způsob, jak říci, že srážky mezi částicemi musí být elastické. Dalším nerealistickým předpokladem je, že částice musí být body a jejich objemy, nula. Mnoho z těchto odchylek od ideality může být kompenzováno zahrnutím matematických termínů, které nesou fyzickou interpretaci. Jiné odchylky vyžadují viriální termíny, které bohužel neuspokojují žádné fyzické vlastnosti; Tím se Avogadroův zákon nevyhovuje do žádného hádky.

Jednoduchý upgrade zákona o ideálním plynu přidá dva parametry „a“ ​​a „b“. Čte (p+(n ² A/V 2 )) (V-nb) = nrt. Ačkoli „A“ musí být stanovena experimentálně, souvisí s fyzickou vlastností interakce částic. Konstanta „B“ se také týká fyzické vlastnosti a vezme v úvahu vyloučený objem.

Zatímco fyzicky interpretovatelné úpravy jsou přitažlivé, tamjsou jedinečné výhody používání viriálních expanzních termínů. Jedním z nich je, že mohou být použity k úzkému porovnání reality, což umožňuje vysvětlení v některých případech chování kapalin. Avogadroův zákon, původně aplikovaný pouze na plynnou fázi, tak umožnil lepší pochopení alespoň jednoho zhuštěného stavu hmoty.