Avogadro dėsnio pavyzdžio problema

Sužinokite, kokių veiksmų reikia imtis norint išspręsti šią dujų įstatymo problemą

Avogadro dėsnis yra vienas iš dujų įstatymų.

Fredericas Simonnet / Getty Images

Avogadro dujų įstatymas teigia į apimtis dujų kiekis yra proporcingas molių skaičiui dujų esant pastoviai temperatūrai ir slėgiui. Šis pavyzdinis uždavinys parodo, kaip naudoti Avogadro dėsnį dujų tūriui nustatyti, kai į sistemą įpilama daugiau dujų.

Avogadro dėsnio lygtis

Prieš sprendžiant bet kokią problemą, susijusią su Avogadro dujų įstatymu, svarbu peržiūrėti šio įstatymo lygtį. Yra keletas būdų tai parašyti dujų įstatymas , kuris yra matematinis ryšys. Gali būti nurodyta:

k = V/n

Čia k yra proporcingumo konstanta, V yra dujų tūris, o n yra dujų molių skaičius. Avogadro dėsnis taip pat reiškia, kad idealiųjų dujų konstanta yra vienoda visoms dujoms, todėl:

konstanta = p₁IN₁/T₁n₁= P_duIN_du/T_dun_du
IN₁/n₁= V_du/n_du
V₁n_du= V_dun₁

kur p yra dujų slėgis, V yra tūris, T yra temperatūra ir n yra molių skaičius.

Avogadro įstatymo problema

6,0 l mėginyje esant 25 °C temperatūrai ir 2,00 atm slėgiui yra 0,5 molio dujų. Jei pridedama papildomai 0,25 molio to paties slėgio ir temperatūros dujų, koks yra galutinis bendras dujų tūris?

Sprendimas

Pirmiausia išreikškite Avogadro dėsnį jo formule:

IN_i/n_i= V_f/n_f
kur
IN_i= pradinis tūris
n_i= pradinis apgamų skaičius
IN_f= galutinis tūris
n_f= galutinis apgamų skaičius

Šiuo pavyzdžiu V_i= 6,0 L ir n_i= 0,5 molio. Pridėjus 0,25 molio:

n_f= n_i+ 0,25 molio
n_f= 0,5 molio = 0,25 molio
n_f= 0,75 molio

Vienintelis likęs kintamasis yra galutinis tūris.

IN_i/n_i= V_f/n_f

Išspręskite už V_f

IN_f= V_in_f/n_i
V_f= (6,0 l x 0,75 molio) / 0,5 molio
IN_f= 4,5 l / 0,5 V_f= 9 l

Patikrinkite, ar atsakymas prasmingas. Tikėtumėte, kad tūris padidės, jei pridėsite daugiau dujų. Ar galutinis tūris didesnis už pradinį? Taip. Atlikti šį patikrinimą naudinga, nes į skaitiklį lengva įrašyti pradinį apgamų skaičių, o į vardiklį – galutinį apgamų skaičių. Jei taip būtų nutikę, galutinis atsakymas būtų buvęs mažesnis nei pradinis tūris.

Taigi galutinis dujų tūris yra 9,0

Pastabos apie Avogadro dėsnį

• Skirtingai nei Avogadro numeris , Avogadro dėsnį iš tikrųjų pasiūlė Amedeo Avogadro . 1811 m. jis iškėlė hipotezę, kad du idealių dujų pavyzdžiai vienodo tūrio ir to paties slėgio bei temperatūros, kuriuose yra toks pat molekulių skaičius.
• Avogadro dėsnis dar vadinamas Avogadro principu arba Avogadro hipoteze.
• Kaip ir kiti idealių dujų dėsniai, Avogadro dėsnis tik priartina tikrų dujų elgseną. Aukštos temperatūros ar slėgio sąlygomis įstatymas yra netikslus. Šis santykis geriausiai tinka žemo slėgio ir įprastos temperatūros dujoms. Be to, mažesnės dujų dalelės – helis, vandenilis ir azotas – duoda geresnių rezultatų nei didesnės molekulės, kurios dažniau sąveikauja viena su kita.
• Kitas matematinis ryšys, naudojamas išreikšti Avogadro dėsnį, yra:

V/n = k

Čia V yra tūris, n yra dujų molių skaičius, o k yra proporcingumo konstanta. Svarbu pažymėti, kad tai reiškia, kad ideali dujų konstanta yra tas pats visoms dujoms.