Hva er den ideelle gassloven?

Den ideelle gassloven er en ligning som brukes i kjemi for å beskrive oppførselen til en "ideell gass", et hypotetisk gassformig stoff som beveger seg tilfeldig og ikke samhandler med andre gasser. Ligningen er formulert som PV = NRT, noe som betyr at trykktiden volum tilsvarer antall mol ganger den ideelle gassen konstant tidstemperatur. Den ideelle gassloven brukes vanligvis med SI -systemet med enheter, så P er i Pascals, V er i kubikkmeter, N er dimensjonsløs og representerer antall føflekker, R er i joules delt av Kelvins Times -føflekker, og T er i Kelvins. Loven kan også gis som PV = NKT, med antall partikler (n) som erstatter antall føflekker, og Boltzmann -konstanten som erstatter den ideelle gasskonstanten.

Et viktig element som de som jobber med den ideelle gassloven må forstå, er at den bare fungerer i idealiserte, teoretiske situasjoner. Ekte gasser do samhandler med hverandre og med seg selv i ulik grad, og disse interaksjonene forringer det tilfeldigeness av bevegelse av gasspartikler. Ved lave temperaturer og høyt trykk, for eksempel, vil de attraktive kreftene mellom gasser sannsynligvis endre måten gassene oppfører seg. Ved tilstrekkelig lave temperaturer og høyt trykk blir mange gasser til og med væsker, men den ideelle gassloven står ikke for denne oppførselen.

Det er en rekke bruksområder for den ideelle gassloven, men de involverer nesten alltid teoretiske situasjoner. Man kan bruke den ideelle gassloven for å bestemme noen av de ukjente egenskapene til en ideell gass, forutsatt at man kjenner resten av egenskapene. Hvis for eksempel trykket, antall føflekker og temperatur er kjent, er det mulig å beregne volumet, men enkel algebra. I noen tilfeller kan den ideelle gassloven brukes i virkelige situasjoner, men bare med gasser hvis atferd følger loven nøye ved visse temperatur- og trykkforhold, ogSelv da kan det bare brukes som en tilnærming.

Den ideelle gassloven læres vanligvis i betydelig detalj i generelle kjemiklasser på videregående skole og høyskole. Studentene bruker loven for å lære det grunnleggende om beregning i kjemi og er ofte pålagt å gjøre flere enhetskonverteringer før de faktisk bruker ligningen. Loven illustrerer også flere viktige konsepter om atferden til gasser. Det viser for eksempel at en økning i presset fra et gassformidling har en tendens til å tilsvare en reduksjon i volum, og omvendt. Det er viktig å forstå forholdene som er demonstrert, selv om ligningen ikke kan brukes til presise beregninger om faktiske gassformede systemer.