Hvad er Avogadros lov?
Den italienske videnskabsmand Avogadro antog, at i tilfælde af "ideelle gasser", hvis trykket (P), volumen (V) og temperaturen (T) på to prøver er det samme, er antallet af gaspartikler i hver prøve ligeledes det samme. Dette er sandt uanset om gassen består af atomer eller molekyler. Forholdet indeholder, selvom de sammenlignede prøver er af forskellige gasser. Alene er Avogadro's lov af begrænset værdi, men hvis den er kombineret med Boyle's lov, Charles 'lov og Gay-Lussacs lov, er den vigtige ideelle gasligning afledt.
For to forskellige gasser findes følgende matematiske forhold: P 1 V 1 /t P 2 V 2 /t 2 = k 2 . Avogadros hypotese, der er bedre kendt i dag som Avogadros lov, viser, at hvis venstre sider af ovennævnte udtryk er det samme, er antallet af partikler i begge tilfælde identisk. Så antallet af partikler svarer til K -gange en anden værdiafhængigpå den specifikke gas. Denne anden værdi inkorporerer partiklernes masse; Det vil sige, det er relateret til deres molekylvægt. Avogadros lov gør det muligt at sætte disse egenskaber i kompakt matematisk form.
Manipulation af ovenstående fører til en ideel gasligning med form PV = NRT. Her defineres "R" som den ideelle gaskonstant, mens "N" repræsenterer antallet af mol eller multipla af molekylvægten (MW) af gassen, i gram. For eksempel udgør 1,0 gram brintgas - formel H 2 , MW = 2,0 - til 0,5 mol. Hvis værdien af P er angivet i atmosfærer med V i liter og T i grader kelvin, udtrykkes R i liter-atmosfærer pr. Mol-grad Kelvin. Selvom udtrykket PV = NRT er nyttigt til mange applikationer, er afvigelse i nogle tilfælde betydelig.
vanskeligheden ligger i definitionen af idealitet; det pålægger begrænsninger, at CAnnot findes i den virkelige verden. Gaspartikler må ikke have nogen attraktive eller afvisende polariteter - dette er en anden måde at sige kollisioner mellem partikler skal være elastiske. En anden urealistisk antagelse er, at partikler skal være punkter og deres bind, nul. Mange af disse afvigelser fra idealitet kan kompenseres for inkluderingen af matematiske udtryk, der bærer en fysisk fortolkning. Andre afvigelser kræver virale udtryk, som desværre ikke tilfredsstiller nogen fysisk egenskab; Dette kaster ikke Avogadros lov til nogen uorden.
En simpel opgradering af den ideelle gaslov tilføjer to parametre, "A" og "B." Den lyder (p+(n 2 a/v 2 )) (v-nb) = nrt. Selvom "A" skal bestemmes eksperimentelt, vedrører den den fysiske egenskab ved partikelinteraktion. Den konstante "B" vedrører også en fysisk egenskab og tager højde for det udelukkede volumen.
Mens fysisk fortolkbare ændringer er tiltalende, er der derer unikke fordele ved at bruge virale ekspansionsbetingelser. En af disse er, at de kan bruges til at matche virkeligheden tæt, hvilket tillader forklaring i nogle tilfælde af væskens opførsel. Avogadros lov, der oprindeligt blev anvendt til gasfasen, har således muliggjort en bedre forståelse af mindst en kondenseret stof.