Obsah
Atmosféra alebo atmosféra je jednotka tlaku plynu. Jeden atm je atmosférický tlak na hladine mora, ktorý je v ostatných jednotkách 14,7 libier na štvorcový palec, 101325 Pascalov, 1,01325 barov alebo 1013,25 milibarov. Zákon o ideálnom plyne umožňuje porovnávať tlak plynu vo vnútri zásobníka s počtom mólov plynu za predpokladu, že teplota a objem zostávajú konštantné. Podľa zákona o ideálnom plyne 1 mól plynu, ktorý zaberá objem 22,4 litra pri 273 stupňov Kelvina (0 stupňov Celzia alebo 32 stupňov Fahrenheita), vyvinie tlak rovný 1 ATM. Tieto podmienky sú známe ako štandardná teplota a tlak (STP).
TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
Použite zákon o ideálnom plyne na porovnanie tlaku (P) plynu v nádobe pri konštantnej teplote (T) s počtom mólov (n) plynu.
P = (nRT) ÷ V, kde R je ideálna plynová konštanta.
Zákon o ideálnom plyne
Zákon o ideálnom plyne sa týka tlaku plynu (P) a objemu (V) na počet mólov plynu (n) a teplotu (T) plynu v stupňoch Kelvinov. V matematickej podobe je tento vzťah:
PV = nRT
R je konštanta známa ako ideálna plynová konštanta. Keď meriate tlak v atmosfére, hodnota R je 0,082057 L atm mol-1K-1 alebo 8,3145 m3 Pa mol-1K-1 (kde znamená litre).
Tento vzťah je technicky platný iba pre ideálny plyn, ktorý má dokonale elastické častice bez priestorového predĺženia. Žiadny skutočný plyn nespĺňa tieto podmienky, ale v STP je väčšina plynov dosť blízko na to, aby sa vzťah mohol uplatniť.
Vzťah tlaku k molám plynu
Môžete zmeniť usporiadanie na ideálnu plynovú rovnicu a izolovať tak tlak alebo počet mólov na jednej strane znamienka rovnosti. Stáva sa to buď P = (nRT) ÷ V alebo n = PV = RT, Ak udržiavate konštantnú teplotu a objem, obe rovnice vám poskytujú priamu proporcionalitu:
P = C × n a n = (1 / C) × P, kde C = RT ÷ V.
Na výpočet C môžete zmerať objem v litroch alebo kubických metroch, ak nezabudnete použiť hodnotu R, ktorá je kompatibilná s vašou voľbou. Pri použití zákona o ideálnom plyne vždy vyjadrujte teplotu v stupňoch kelvinov. Prevod z stupňov Celzia pridaním 273,15. Ak chcete previesť na Kelvin z Fahrenheita, odpočítajte 32 od teploty Fahrenheita, vynásobte 5/9 a pridajte 273,15.
príklad
Tlak argónového plynu vo vnútri 0,5 litrovej banky je 3,2 ATM, keď je banka vypnutá a teplota miestnosti je 25 stupňov Celzia. Koľko mól argónu je v žiarovke?
Najprv sa vypočíta konštanta C = RT ÷ V, kde R = 0,082 L atm mol-1K-1, Majte na pamäti, že 25 stupňov Celzia = 298,15 K.
C = 48,9 atm-1.
Túto hodnotu pripojte do rovnice n = (1 / C) × P.
Počet mólov plynu je: (1 / 48,9 atm. Mol-1 ) × 3,2 atm
= 0,065 mol.