Prevendo Pressão Gás Usando a Lei Ideal Gas

Em física, você pode usar o lei dos gases ideais topredict a pressão de um gás ideal se você sabe quanto gás que você tem, a sua temperatura, e o volume que você fechada-lo.

Veja como os vários fatores afetam a pressão:

• Temperatura. As experiências mostram que, se você manter o volume constante e aquecer um gás, a pressão sobe linearmente, como você vê na figura anterior. Em outras palavras, a volume constante, onde T é a temperatura medida em graus Kelvin e P é a pressão, a pressão é proporcional à temperatura:

  

• Volume. Se você deixar o volume varia, você também encontrará que a pressão é inversamente proporcional ao volume:

  

  Por exemplo, se o volume de um gás de dobra (enquanto a temperatura é mantida constante), a sua pressão é cortado ao meio.

• Moles. Quando o volume e a temperatura de um gás ideal são constantes, a pressão é proporcional ao número de moles de gás tiver - o dobro da quantidade de gás, o dobro da pressão. Se o número de moles está N, então você pode dizer o seguinte:

  

  refere-se a pressão, o volume, o número de moles, e de temperatura:

  PV = nRT

A unidade de pressão é o pascal e a unidade de volume é metros³, e eles combinam-se para dar o JOULE quando a quantidade de gás, n, é medida em moles e a temperatura, T, é medido em graus Kelvin, as unidades de a constante universal dos gases, R, são joules / mole-kelvin

Você também pode expressar a lei dos gases ideais um pouco diferente, usando o número total de moléculas, N, e número de Avogadro, N_UMA:

a constante R/N_UMA Também é chamada a constante de Boltzmann, K, e tem um valor de

Usando esta constante, a lei dos gases ideais se torna

PV = NKT

Digamos que você está medindo um volume de 1 metro cúbico preenchido com 600 moles de hélio à temperatura ambiente, 27 graus Celsius, o que é muito perto de um gás ideal nestas condições. Qual é a pressão do gás? Usando esta forma da lei do gás ideal, PV = nRT, você pode colocar P de um lado pela divisão por V. Agora ligar os números, certificando-se de converter temperatura para kelvins:

A pressão sobre todas as paredes do recipiente é

Observe as unidades de pressão aqui - newtons por metro quadrado. A unidade é usado tão comumente que tem seu próprio nome no sistema MKS (metro-quilograma-segundo): pascal, ou Pa.

Um Pascal iguala um newton por metro quadrado, ou

A pressão atmosférica é

que é 14.70 libras por polegada quadrada. A pressão de 1 atmosfera também é dada em torr na ocasião, e 1,0 atmosfera = 760 torr.

Neste exemplo, você tem uma pressão de

que é cerca de 15 atmosferas.