Prima di cercare il significato della frase "legge sul gas", è necessario scoprire cos'è un gas. I gas sono sostanze le cui particelle si muovono casualmente nello spazio. Queste sostanze sono caratterizzate da interazioni intermolecolari, interatomiche e interioniche molto deboli. Lo stato gassoso è anche chiamato gas, cioè uno dei quattro stati aggregati della materia, oltre a liquido, solido e plasma. I gas hanno le loro leggi. Qual è la legge sul gas?
Definizione
Da un punto di vista fisico, le leggi sui gas sono leggi che spiegano gli isoprocessi che si verificano in un gas ideale. Un fatto interessante è che in chimica ci sono anche alcuni schemi per descrivere tali sostanze che risuonano con le leggi della fisica. Tuttavia, queste leggi si applicano ai gas reali. Ora vale la pena capire cosa sono un gas ideale e un isoprocesso. Iniziamo.
Gas ideale
Un gas ideale è un modello matematico di un gas reale, che presuppone che non vi sia alcuna interazione tra le particelle di gas. Da questo presuppostone consegue che le particelle sono in contatto solo con il recipiente in cui si trova la sostanza, e anche che la massa delle particelle di questa sostanza è così piccola da poter essere completamente esclusa dalla considerazione.
Isoprocessi
Per rispondere alla domanda su cosa sia un isoprocesso, devi rivolgerti alla termodinamica (una delle branche della fisica). Per descrivere lo stato di un gas (gas ideale), i parametri principali sono pressione, temperatura e volume.
Quindi, gli isoprocessi sono processi che si verificano nei gas, a condizione che uno di questi tre parametri rimanga invariato nel tempo. Nei processi isotermici la temperatura non cambia, nei processi isobarici la pressione non cambia e nei processi isocorici il volume non cambia.
Equazione di Mendeleev-Clapeyron
Prima di discutere le leggi sui gas, è necessario sapere qual è l'equazione di Mendeleev-Clapeyron e come questa equazione si collega ai gas e alle loro leggi. Per descrivere la dipendenza reciproca di tutti gli stessi indicatori vengono aggiunti anche pressione, volume, temperatura, la costante universale del gas e il volume (molare).
L'equazione ha la seguente forma: pV=RT.
R - costante gas universale, puoi calcolarla tu stesso, oppure puoi usare il valore già noto - 8, 3144598(48)J⁄(mol ∙K).
Quindi, il volume molare è il rapporto tra volume e quantità di sostanza (in moli) e la quantità di sostanza, a sua volta, è il rapporto tra massa e massa molare.
L'equazione può essere scritta come seguemodo: pV=(m / M)RT.
Quali leggi dei gas esistono in fisica
Come accennato in precedenza, gli isoprocessi sono considerati in fisica. Esistono formule per la dipendenza di tre grandezze di base (volume, pressione, temperatura) l'una dall' altra. Leggi dei gas in fisica:
- Legge di Boyle-Mariotte, applicata nel caso di un processo isotermico: il prodotto tra pressione e volume del gas rimane invariato nel tempo. Basandosi sull'equazione di Mendeleev-Clapeyron - pV=(m / M)RT=const, questa legge afferma che il risultato della moltiplicazione di pressione e volume sarà costante, a condizione che la temperatura del gas e la sua massa rimangano invariate.
- Legge di Gay-Lussac, che si applica ai processi isobarici. In questo caso il rapporto tra volume e temperatura rimane invariato: V / T=cost. La legge di Gay-Lussac può essere formulata come segue: se la pressione e la massa di un gas rimangono invariate nel tempo, allora il quoziente di volume diviso per la temperatura è un valore costante.
- Legge di Charles - per i processi isocori. Il rapporto tra pressione e temperatura non cambia: p / T=cost. In questo caso, il rapporto tra pressione e temperatura del gas è costante mentre pressione e massa rimangono invariate.
Leggi sui gas: chimica
Tra queste leggi:
- Legge di Avogadro. È formulato come segue: volumi uguali di gas diversi contengono lo stesso numero di molecole, a parità di altre condizioni (pressione e temperatura). Da questa legge segue -in condizioni normali (le condizioni normali sono una pressione di 101,235 kPa e una temperatura di 273 K), il volume di qualsiasi gas occupato da 1 mole è di 22,4 litri.
- Legge di D alton: i volumi occupati dai gas che reagiscono tra loro e dai prodotti ottenuti durante la reazione, dividendo il primo per il secondo, danno come risultato numeri piccoli, ma esattamente interi, che prendono il nome di coefficienti.
- Legge delle pressioni parziali: per determinare la pressione di una miscela di gas è necessario sommare le pressioni create dai gas della miscela.
Varietà di leggi che si applicano ai gas
Forse molte persone pensano che i gas siano il più semplice degli stati aggregati: entrambe le particelle si muovono in modo casuale e la distanza tra loro è massima (soprattutto rispetto ai solidi) e la massa di queste stesse particelle è piccola. Tuttavia, le leggi applicate per descrivere gli stati di tali sostanze sono molto diverse. Ne consegue da quanto detto sopra che non solo la fisica si occupa dello studio della questione delle leggi dei gas. Inoltre, sia in fisica che in chimica non ce ne sono uno o due. Da ciò si può giungere alla conclusione che ciò che sembra semplice non è sempre così in re altà.
