Před hledáním významu slovního spojení „plynový zákon“je nutné zjistit, co je to plyn. Plyny jsou látky, jejichž částice se v prostoru pohybují náhodně. Tyto látky se vyznačují velmi slabými mezimolekulárními, meziatomovými a interiontovými interakcemi. Plynné skupenství se také nazývá plyn, to znamená jedno ze čtyř, kromě kapalného, pevného a plazmového, agregovaného skupenství hmoty. Plyny mají své vlastní zákony. Jaký je zákon o plynu?
Definice
Z fyzikálního hlediska jsou zákony plynu zákony, které vysvětlují izoprocesy probíhající v ideálním plynu. Zajímavostí je, že v chemii existují i určité vzorce pro popis takových látek, které rezonují s fyzikálními zákony. Tyto zákony však platí pro skutečné plyny. Nyní stojí za to pochopit, co je ideální plyn a izoproces. Začněme.
Ideální plyn
Ideální plyn je matematický model reálného plynu, který předpokládá, že mezi částicemi plynu nedochází k žádné interakci. Z tohoto předpokladuz toho vyplývá, že částice jsou v kontaktu pouze s nádobou, ve které se látka nachází, a také, že hmotnost částic této látky je tak malá, že ji lze zcela vyloučit z úvahy.
Isoprocesses
Abyste odpověděli na otázku, co je to izoproces, musíte se obrátit na termodynamiku (jedno z odvětví fyziky). Pro popis stavu plynu (ideálního plynu) jsou hlavními parametry tlak, teplota a objem.
Izoprocesy jsou tedy procesy probíhající v plynech za předpokladu, že jeden z těchto tří parametrů zůstane v průběhu času nezměněn. U izotermických procesů se nemění teplota, u izobarických procesů se nemění tlak a u izochorických procesů se nemění objem.
Mendelejevova-Clapeyronova rovnice
Před diskuzí o zákonech o plynech je nutné vědět, co je Mendělejevova-Clapeyronova rovnice a jak tato rovnice souvisí s plyny a jejich zákony. Pro popis vzájemné závislosti všech stejných ukazatelů - tlaku, objemu, teploty, univerzální plynové konstanty a objemu (molární) jsou také přidány
Rovnice má následující tvar: pV=RT.
R - univerzální plynová konstanta, můžete si ji vypočítat sami, nebo můžete použít již známou hodnotu - 8, 3144598(48)J⁄(mol ∙K).
Molární objem je tedy poměr objemu k množství látky (v molech) a množství látky je zase poměr hmotnosti k molární hmotnosti.
Rovnici lze napsat následovnězpůsob: pV=(m / M)RT.
Jaké zákony plynů existují ve fyzice
Jak již bylo zmíněno dříve, isoprocesy jsou ve fyzice brány v úvahu. Existují vzorce pro závislost tří základních veličin (objem, tlak, teplota) na sobě. Zákony o plynu ve fyzice:
- Boyle-Mariotteův zákon, aplikovaný v případě izotermického procesu: součin tlaku a objemu plynu zůstává v průběhu času nezměněn. Na základě Mendělejevovy-Clapeyronovy rovnice - pV=(m / M)RT=konst, tento zákon říká, že výsledek násobení tlaku a objemu bude konstantní za předpokladu, že teplota plynu a jeho hmotnost zůstanou nezměněny.
- Gay-Lussacův zákon, který platí pro izobarické procesy. V tomto případě zůstává poměr objemu a teploty nezměněn: V / T=konst. Gay-Lussacův zákon lze formulovat následovně: pokud tlak a hmotnost plynu zůstávají v průběhu času nezměněny, pak je podíl objemu dělený teplotou konstantní hodnotou.
- Karlův zákon – pro izochorické procesy. Poměr tlaku a teploty se nemění: p / T=konst. V tomto případě je poměr tlaku a teploty plynu konstantní, zatímco tlak a hmotnost zůstávají nezměněny.
Plynové zákony: Chemie
Mezi tyto zákony:
- Avogadrův zákon. Je formulován následovně: stejné objemy různých plynů obsahují stejný počet molekul, ostatní věci jsou stejné (tlak a teplota). Z tohoto zákona vyplývá -za normálních podmínek (normální podmínky jsou tlak 101,235 kPa a teplota 273 K) je objem absolutně jakéhokoli plynu obsazeného 1 molem 22,4 litrů.
- D altonův zákon: objemy, které zabírají plyny, které spolu reagují, a produkty získané během reakce, když vydělíme první druhým druhým, výsledkem jsou malá, ale přesně celá čísla, která se nazývají koeficienty.
- Zákon parciálních tlaků: pro určení tlaku směsi plynů je nutné sečíst tlaky vytvářené plyny směsi.
Různé zákony, které se vztahují na plyny
Možná si mnoho lidí myslí, že plyny jsou nejjednodušším agregovaným stavem: obě částice se pohybují náhodně a vzdálenost mezi nimi je maximální (zejména ve srovnání s pevnými látkami) a hmotnost stejných částic je malá. Zákony používané k popisu stavů takových látek jsou však velmi různorodé. Z výše řečeného vyplývá, že nejen fyzika se zabývá studiem otázky plynových zákonů. Navíc jak ve fyzice, tak v chemii nejsou jeden nebo dva. Z toho lze dospět k závěru, že to, co se zdá jednoduché, ve skutečnosti vždy tak není.
