Vad är Avogadros lag?
Den italienska forskaren Avogadro ansåg att i fallet med "idealiska gaser", om trycket (P), volymen (V) och temperaturen (T) för två prover är detsamma, är antalet gaspartiklar i varje prov på samma sätt detsamma. Detta gäller oavsett om gasen består av atomer eller molekyler. Förhållandet gäller även om de jämförda proverna är av olika gaser. Alone, Avogadro’s law is of limited value, but if coupled with Boyle’s law, Charles’ law and Gay-Lussac’s law, the important ideal gas equation is derived.
For two different gases, the following mathematical relationships exist: P1V1/T1=k1 and P 2 v 2 /t 2 = K 2 . Avogadros hypotes, bättre känd idag som Avogadros lag, indikerar att om de vänstra sidorna av ovanstående uttryck är detsamma är antalet partiklar i båda fallen identiskt. Så antalet partiklar är lika med K gånger något annat värdeberoendepå den specifika gasen. Detta andra värde innehåller partiklarnas massa; Det vill säga det är relaterat till deras molekylvikt. Avogadros lag gör det möjligt att lägga till dessa egenskaper i kompakt matematisk form.
manipulation av ovanstående leder till en idealisk gasekvation med formen pv = nrt. Här definieras "R" som den ideala gaskonstanten, medan "N" representerar antalet mol eller multiplar av molekylvikten (MW) i gasen, i gram. Till exempel uppgår 1,0 gram vätgas - formel H 2 , MW = 2,0 - till 0,5 mol. Om värdet på P ges i atmosfärer med V i liter och T i grader Kelvin, uttrycks R i liter-atmosfärer per mol-grad Kelvin. Även om uttrycket pv = nrt är användbart för många applikationer, är i vissa fall avvikelse betydande.
Svårigheten ligger i definitionen av idealitet; det sätter begränsningar som cAnnot finns i den verkliga världen. Gaspartiklar får inte ha några attraktiva eller avvisande polariteter - detta är ett annat sätt att säga att kollisioner mellan partiklar måste vara elastiska. Ett annat orealistiskt antagande är att partiklar måste vara punkter och deras volymer, noll. Många av dessa avvikelser från idealitet kan kompenseras för att inkludera matematiska termer som har en fysisk tolkning. Andra avvikelser kräver viriala termer, som tyvärr inte tillfredsställande motsvarar någon fysisk egendom; Detta kastar inte Avogadros lag i någon oordning.
En enkel uppgradering av den ideala gaslagen lägger till två parametrar, "A" och "B." Den står (P+(N 2 a/v 2 )) (V-nB) = nrt. Även om "A" måste bestämmas experimentellt, hänför sig det till den fysiska egenskapen för partikelinteraktion. Konstanten "B" hänför sig också till en fysisk egenskap och tar hänsyn till den uteslutna volymen.
medan fysiskt tolkbara modifieringar är tilltalande, därär unika fördelar med att använda viriala expansionsvillkor. En av dessa är att de kan användas för att noggrant matcha verkligheten, vilket tillåter förklaring i vissa fall av vätskans beteende. Avogadros lag, som ursprungligen tillämpades på gasfasen, har således möjliggjort en bättre förståelse av minst ett kondenserat tillstånd av materia.