تعريف قانون الغاز المشترك وأمثلة

يجمع قانون الغاز المشترك بين الثلاثة غاز القوانين: قانون بويل, قانون تشارلزو قانون غاي لوساك. تنص على أن نسبة المنتج الضغط و الصوت و ال درجة الحرارة المطلقة من الغاز يساوي ثابت. متى قانون أفوجادرو يضاف إلى قانون الغاز المشترك ، قانون الغاز المثالي النتائج. على عكس قوانين الغاز المسماة ، لا يحتوي قانون الغاز المجمع على مكتشف رسمي. إنه ببساطة مزيج من قوانين الغاز الأخرى التي تعمل عندما يكون كل شيء باستثناء درجة الحرارة والضغط والحجم ثابتًا.

هناك زوجان من المعادلات الشائعة لكتابة قانون الغاز المشترك. القانون الكلاسيكي تتعلق بقانون بويل وقانون تشارلز ليقول:

PV / T = ك

حيث P = الضغط ، V = الحجم ، T = درجة الحرارة المطلقة (كلفن) ، و k = ثابت.

الثابت k هو ثابت حقيقي إذا لم يتغير عدد مولات الغاز. خلاف ذلك ، يختلف.

آخر صيغة مشتركة لأن قانون الغاز المشترك يتعلق بشروط "قبل وبعد" الغاز:

ص₁الخامس₁ / T₁ = ص₂الخامس₂ / T₂

أوجد حجم الغاز عند STP عندما يتم جمع 2.00 لتر عند 745.0 مم زئبق و 25.0 درجة مئوية.

لحل المشكلة ، تحتاج أولاً إلى تحديد الصيغة التي يجب استخدامها. في هذه الحالة ، يسأل السؤال عن الظروف في STP ، حتى تعرف أنك تتعامل مع مشكلة "قبل وبعد". بعد ذلك ، تحتاج إلى فهم STP. إذا لم تكن قد حفظت هذا بالفعل (وربما يجب عليك ذلك ، لأنه يبدو كثيرًا) ، فإن STP تشير إلى "

لأن القانون يعمل باستخدام درجة حرارة مطلقة ، تحتاج إلى تحويل 25.0 درجة مئوية إلى مقياس كلفن. هذا يمنحك 298 كلفن.

عند هذه النقطة ، يمكنك توصيل القيم في الصيغة وحل المجهول. خطأ شائع يرتكبه بعض الناس عندما يكونون جددًا على هذا النوع من المشاكل هو الخلط بين الأرقام التي تتناسب معًا. من الممارسات الجيدة تحديد المتغيرات. في هذه المشكلة هم:

ص₁ = 745.0 مم زئبق
الخامس₁ = 2.00 لتر
ت₁ = 298 كلفن
ص₂ = 760.0 مم زئبق
الخامس₂ = x (المجهول الذي تحاول حله)
ت₂ = 273 كلفن

بعد ذلك ، خذ الصيغة وقم بإعدادها لحل "x" غير المعروفة ، والتي في هذه المشكلة هي V_2:

ص₁الخامس₁ / T₁ = ص₂الخامس₂ / T₂

اضرب الضرب لمسح الكسور:

ص₁الخامس₁ت₂ = ص₂الخامس₂ت₁

القسمة لعزل V_2:

الخامس₂ = (ص₁الخامس₁ت₂) / (ص₂ت₁)

قم بتوصيل الأرقام وحل V2:

الخامس₂ = (745.0 مم زئبق · 2.00 لتر · 273 كلفن) / (760 مم زئبق · 298 كلفن)
الخامس₂ = 1.796 لتر

أبلغ عن النتيجة باستخدام الصحيح عدد الشخصيات الهامة:

الخامس₂ = 1.80 لتر

قانون الغاز المشترك له تطبيقات عملية عند التعامل مع الغازات في درجات الحرارة والضغوط العادية. مثل قوانين الغاز الأخرى القائمة على السلوك المثالي ، يصبح أقل دقة في درجات الحرارة والضغوط العالية. يستخدم القانون في الديناميكا الحرارية وميكانيكا السوائل. على سبيل المثال ، يمكن استخدامه لحساب الضغط أو الحجم أو درجة الحرارة للغاز في السحب للتنبؤ بالطقس.