Jakie jest idealne prawo gazowe?
Prawo gazu idealne jest równaniem stosowanym w chemii do opisania zachowania „gazu idealnego”, hipotetycznej substancji gazowej, która porusza się losowo i nie oddziałuje z innymi gazami. Równanie jest sformułowane jako PV = NRT, co oznacza, że czasy ciśnienia objętość równa się liczbie moli razy temperatura stałej gazu idealnego gazu. Prawo gazu idealnego jest ogólnie stosowane z systemem SI jednostek, więc P jest w Pascals, V jest w metrach sześciennych, n jest bezwymiarowe i reprezentuje liczbę moli, R jest w dżuli podzielonych przez mole Kelvins Times, a T jest w Kelvins. Prawo może być również podane jako PV = NKT, z liczbą cząstek (N) zastępujących liczbę moli, a stałą Boltzmanna zastępuje stałą gazu idealnego.
Jednym z ważnych elementów, które osoby pracujące z prawem gazu idealnego muszą zrozumieć, jest to, że działa tylko w wyidealizowanych, teoretycznych sytuacjach. Prawdziwe gazy do wchodzą w interakcje ze sobą i ze sobą w różnym stopniu, a te interakcje odwracają się od losowychNesja ruchu cząstek gazu. Na przykład w niskich temperaturach i wysokich ciśnieniach siły przyciągające między gazami prawdopodobnie znacząco zmienią sposób zachowania gazów. Przy wystarczająco niskich temperaturach i wysokich ciśnieniach wiele gazów staje się nawet płynami, ale idealne prawo gazu nie uwzględnia tego zachowania.
Istnieje wiele zastosowań do idealnego prawa gazu, ale prawie zawsze obejmują teoretyczne sytuacje. Można użyć prawa gazu idealnego, aby określić dowolną z nieznanych właściwości idealnego gazu, zakładając, że zna się resztę nieruchomości. Jeśli na przykład znane są ciśnienie, liczba moli i temperaturę, możliwe jest obliczenie objętości przez prostą algebrę. W niektórych przypadkach idealne prawo gazowe może być stosowane w rzeczywistych sytuacjach, ale tylko z gazami, których zachowania ściśle przestrzegają prawa w określonych warunkach temperatury i ciśnienia, orazNawet wtedy można go użyć jedynie jako przybliżenia.
Prawo gazu idealne jest zwykle szczegółowo szczegółowo szczegółowo szczegółowo na zajęciach chemii ogólnej w szkole średniej i college'u. Studenci używają prawa, aby poznać podstawy obliczeń w chemii i często są zobowiązani do dokonania kilku konwersji jednostkowych przed faktycznym zastosowaniem równania. Prawo ilustruje także kilka ważnych koncepcji na temat zachowań gazów. Pokazuje na przykład, że wzrost ciśnienia układu gazowego ma tendencję do odpowiadania zmniejszeniu objętości i odwrotnie. Ważne jest, aby zrozumieć wykazane relacje, nawet jeśli równania nie można użyć do precyzyjnych obliczeń dotyczących rzeczywistych układów gazowych.