Hvad er den ideelle gaslov?
Den ideelle gaslov er en ligning, der bruges i kemi til at beskrive opførselen 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 tryk gange volumen er lig med antallet af mol gange den ideelle gas konstant gange temperatur. Den ideelle gaslov anvendes almindeligvis med SI-systemet af enheder, så P er i Pascals, V er i kubikmeter, n er dimensionsfri og repræsenterer antallet af mol, R er i joule divideret med kelvins gange mol, og T er i kelvin. Loven kan også gives som PV = NkT, med antallet af partikler (N), der erstatter antal mol, og Boltzmann-konstanten erstatter den ideelle gaskonstant.
Et vigtigt element, som dem, der arbejder med den ideelle gaslov, skal forstå, er, at det kun fungerer i idealiserede, teoretiske situationer. Reelle gasser interagerer i hinanden med hinanden og med sig selv i forskellige grader, og disse interaktioner afværger tilfældigheden i bevægelsen af gaspartikler. Ved lave temperaturer og højt tryk for eksempel vil de attraktive kræfter mellem gasser sandsynligvis 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, forudsat at man kender resten af egenskaberne. Hvis for eksempel trykket, antallet af mol og temperatur er kendt, er det muligt at beregne lydstyrken skønt enkel algebra. I nogle tilfælde kan den ideelle gaslov anvendes i virkelighedssituationer, men kun med gasser, hvis opførsel nøje følger loven ved bestemte temperatur- og trykforhold, og selv da kan den kun bruges som en tilnærmelse.
Den ideelle gaslov undervises normalt i væsentlig detalje i gymnasiekurser og gymnasiums generelle kemiundervisning. Studerende bruger loven til at lære de grundlæggende beregninger i kemi og er ofte forpligtet til at foretage flere enhedsomdannelser, før de faktisk anvender ligningen. Loven illustrerer også adskillige vigtige begreber om gassers adfærd. Det viser for eksempel, at en stigning i trykket i et gasformigt system har en tendens til at svare til et fald i volumen, og vice versa. Det er vigtigt at forstå de påviste relationer, selvom ligningen ikke kan bruges til præcise beregninger af faktiske gasformige systemer.