Hvad er den ideelle gaslov?
Den ideelle gaslov er en ligning, der bruges i kemi til at beskrive opførslen af en "ideel gas", et hypotetisk gasformigt stof, der bevæger sig tilfældigt og ikke interagerer med andre gasser. Ligningen er formuleret som PV = NRT, hvilket betyder, at tryktider volumen er lig med antallet af mol gange den ideelle gas konstante tidstemperatur. Den ideelle gaslov bruges generelt med SI -systemet med enheder, så P er i Pascals, V er i kubikmeter, N er dimensionsfri og repræsenterer antallet af mol, R er i Joules divideret med Kelvins Times Moles, og T er i Kelvins. Loven kan også gives som PV = NKT, hvor antallet af partikler (n) erstatter antallet af mol, og Boltzmann -konstanten erstatter den ideelle gaskonstant.
Et vigtigt element, som de, der arbejder med den ideelle gaslov, skal forstå, er, at det kun fungerer i idealiserede, teoretiske situationer. Ægte gasser do interagerer med hinanden og med sig selv i forskellige grader, og disse interaktioner forringer det tilfældigeNess af bevægelse af gaspartikler. Ved lave temperaturer og høje tryk, for eksempel, vil de attraktive kræfter mellem gasser sandsynligvis væsentligt at ændre den måde, hvorpå gasserne opfører sig. Ved tilstrækkeligt lave temperaturer og høje tryk bliver mange gasser endda væsker, men den ideelle gaslov tager ikke højde for denne opførsel.
Der er forskellige anvendelser til den ideelle gaslov, men de involverer næsten altid teoretiske situationer. Man kan bruge den ideelle gaslov til at bestemme nogen af de ukendte egenskaber ved en ideel gas under forudsætning af, at man kender resten af egenskaberne. Hvis for eksempel trykket, antallet af mol og temperatur er kendt, er det muligt at beregne volumen, selvom den er enkel algebra. I nogle tilfælde kan den ideelle gaslov bruges i virkelige situationer, men kun med gasser, hvis adfærd nøje følger loven ved visse temperatur- og trykforhold, ogSelv da kan det kun bruges som tilnærmelse.
Den ideelle gaslov undervises normalt i væsentlig detaljeret i gymnasiet og college -kemi -klasser. Studerende bruger loven til at lære det grundlæggende om beregning i kemi og kræves ofte for at foretage flere enhedskonverteringer, før de faktisk anvender ligningen. Loven illustrerer også flere vigtige begreber om gassens adfærd. Det viser for eksempel, at en stigning i trykket fra et gasformigt system har en tendens til at svare til et fald i volumen, og vice versa. Det er vigtigt at forstå de demonstrerede forhold, selvom ligningen ikke kan bruges til præcise beregninger om faktiske gasformige systemer.