Objętość zamkniętego gazu (przy stałym ciśnieniu) zmienia się bezpośrednio jako temperatura bezwzględna. Jeśli ciśnienie 3,46-L próbki gazu neonowego w temperaturze 302 ° K wynosi 0,926 atm, jaka byłaby objętość w temperaturze 338 ° K, jeśli ciśnienie nie ulegnie zmianie?

Odpowiedź:

# 3.87L #

Wyjaśnienie:

Interesujący praktyczny (i bardzo powszechny) problem chemii dla przykładu algebraicznego! Ten nie zapewnia rzeczywistego równania Idealnego Prawa Gazu, ale pokazuje, jak jego część (Prawo Karola) pochodzi z danych eksperymentalnych.

Algebraicznie powiedziano nam, że szybkość (nachylenie linii) jest stała w odniesieniu do temperatury bezwzględnej (zmienna niezależna, zwykle oś x) i objętość (zmienna zależna lub oś y).

Wymóg stałego ciśnienia jest konieczny dla poprawności, ponieważ jest on również zaangażowany w równania gazu w rzeczywistości. Również rzeczywiste równanie (#PV = nRT #) może zamienić dowolny czynnik na zmienne zależne lub niezależne. W tym przypadku oznacza to, że „dane” rzeczywistego ciśnienia nie mają znaczenia dla tego problemu.

Mamy dwie temperatury i oryginalną objętość:

# T_1 = 302 ^ OK #; # V_1 = 3,46L #

# T_2 = 338 ^ OK #

Z naszego opisu relacji możemy skonstruować równanie:

# V_2 = V_1 xx m + b #; gdzie #m = T_2 / T_1 # i #b = 0 #

# V_2 = V_1 xx T_2 / T_1 = 3,46 xx 338/302 = 3,87L #

Gaz neonowy ma objętość 2000 ml z atmosferą 1,8, jednak jeśli ciśnienie spadnie do 1,3 atm, jaka jest teraz objętość neonowego gazu?

Około 2769 „ml” ~ 2,77 „L”. Zakładam, że nie ma zmiany temperatury. Następnie możemy użyć prawa Boyle'a, które stwierdza, że Pprop1 / V lub P_1V_1 = P_2V_2 Otrzymujemy więc: 1.8 „atm” * 2000 „mL” = 1.3 „atm” * V_2 V_2 = (1,8 koloru (czerwony) cancelcolor (czarny) „atm” * 2000 „ml”) / (1,3color (czerwony) cancelcolor (czarny) „atm”) ~~ 2769 „mL”

W temperaturze 280 K gaz w cylindrze ma objętość 20,0 litrów. Jeśli objętość gazu spadnie do 10,0 litrów, jaka musi być temperatura, aby gaz pozostawał pod stałym ciśnieniem?

PV = nRT P to ciśnienie (Pa lub paskale) V to objętość (m ^ 3 lub metry sześcienne) n jest liczbą moli gazu (mol lub mol) R jest stałą gazu (8,31 JK ^ -1 mol ^ -1 lub dżuli na kelwin na mol) T jest temperaturą (K lub kelwin). W tym przypadku mnożymy V przez 10,0 / 20,0 lub 1/2. Jednak wszystkie pozostałe zmienne są takie same z wyjątkiem T. Dlatego należy pomnożyć T przez 2, co daje temperaturę 560K.

Jeśli 60 litrów gazu wodorowego o temperaturze 546 K zostanie schłodzone do 273 K przy stałym ciśnieniu, jaka będzie nowa objętość gazu?

Dane: - Objętość początkowa = V_1 = 60 litrów Temperatura początkowa = T_1 = 546K Temperatura końcowa = T_2 = 273K Końcowa temperatura = V_2 = ?? Sol: - Ponieważ ciśnienie jest stałe, a pytanie dotyczy temperatury i objętości, tj. V_1 / T_1 = V_2 / T_2 oznacza V_2 = (V_1 * T_2) / T_1 = (60 * 273) / 546 = 60/2 = 30 litrów oznacza V_2 = 30 litrów. Dlatego nowa objętość gazu wynosi 30 litrów