Gay-Lussacs Gasgesetz ist ein Sonderfall der ideales Gasgesetz wo das Volumen des Gases konstant gehalten wird. Wenn das Volumen konstant gehalten wird, ist der von einem Gas ausgeübte Druck direkt proportional zur absoluten Temperatur des Gases. In einfachen Worten, durch Erhöhen der Temperatur eines Gases wird sein Druck erhöht, während durch Verringern der Temperatur der Druck verringert wird, vorausgesetzt, das Volumen ändert sich nicht. Das Gesetz ist auch als Gay-Lussac-Gesetz der Drucktemperatur bekannt. Gay-Lussac formulierte das Gesetz zwischen 1800 und 1802 beim Bau eines Luftthermometers. Diese Beispielprobleme verwenden das Gay-Lussac-Gesetz, um den Gasdruck in einem beheizten Behälter sowie die Temperatur zu ermitteln, die Sie benötigen würden, um den Gasdruck in einem Behälter zu ändern.
Führen Sie die folgenden Schritte aus, um das Problem zu lösen:
Das Volumen des Zylinders bleibt unverändert, während das Gas so von Gay-Lussac erhitzt wird Gasgesetz gilt. Das Gasgesetz von Gay-Lussac kann ausgedrückt werden als:
P.ich/ T.ich = P.f/ T.f
wo
P.ich und Tich sind der Anfangsdruck und absolute Temperaturen
P.f und Tf sind der Enddruck und die absolute Temperatur
Konvertieren Sie zunächst die Temperaturen in absolute Temperaturen.
T.ich = 27 C = 27 + 273 K = 300 K.
T.f = 77 C = 77 + 273 K = 350 K.
Benutze diese Werte in Gay-Lussacs Gleichung und lösen für P.f.
P.f = P.ichT.f/ T.ich
P.f = (6 atm) (350 K) / (300 K)
P.f = 7 atm
Die Antwort, die Sie ableiten, wäre:
Der Druck steigt nach dem Erhitzen des Gases von 27 ° C auf 77 ° C auf 7 atm.
Überprüfen Sie, ob Sie das Konzept verstehen, indem Sie ein anderes Problem lösen: Ermitteln Sie die erforderliche Temperatur in Celsius Ändern Sie den Druck von 10,0 Litern eines Gases mit einem Druck von 97,0 kPa bei 25 ° C auf Standard Druck. Der Standarddruck beträgt 101,325 kPa.
Die Temperatur ist ein Maß für die kinetische Energie von Gasmolekülen. Bei niedriger Temperatur bewegen sich die Moleküle langsamer und treffen häufig auf die Wand eines Behälters ohne Behälter. Mit steigender Temperatur steigt auch die Bewegung der Moleküle. Sie treffen häufiger auf die Wände des Behälters, was als Druckanstieg angesehen wird.
Die direkte Beziehung gilt nur, wenn die Temperatur in Kelvin angegeben ist. Die häufigsten Fehler, die Schüler bei der Arbeit an dieser Art von Problem machen, sind das Vergessen, nach Kelvin zu konvertieren, oder das falsche Konvertieren. Der andere Fehler wird vernachlässigt bedeutende Zahlen in der Antwort. Verwenden Sie die kleinste Anzahl von signifikanten Zahlen, die im Problem angegeben sind.