Idealiųjų dujų įstatymo pavyzdžio problema

Raskite dujų apgamus pagal idealių dujų įstatymą

Žemoje temperatūroje tikros dujos veikia kaip idealios dujos.

Jessica Peterson / Getty Images

Idealiųjų dujų dėsnis yra būsenos lygtis, apibūdinanti idealių dujų ir tikrų dujų elgseną įprastos temperatūros ir žemo slėgio sąlygomis. Tai vienas iš naudingiausių dujų įstatymų, kuriuos reikia žinoti, nes pagal jį galima nustatyti dujų slėgį, tūrį, molių skaičių arba temperatūrą.

Idealiųjų dujų įstatymo formulė yra tokia:

PV = nRT

P = slėgis
V = tūris
n = dujų molių skaičius
R = idealus arba universalus dujų konstanta = 0,08 l atm / mol K
T = absoliuti temperatūra Kelvine

Kartais galite naudoti kitą idealių dujų įstatymo versiją:

PV = NkT

kur:

N = molekulių skaičius
k = Boltzmanno konstanta = 1,38066 x 10^-23J/K = 8,617385 x 10^-5eV/K

Idealiųjų dujų įstatymo pavyzdys

Vienas iš paprasčiausių idealių dujų dėsnio pritaikymo būdų yra rasti nežinomą vertę, atsižvelgiant į visas kitas.

Esant 3,0 atm ir 37 °C temperatūrai, yra 6,2 litro idealių dujų. Kiek apgamai yra šių dujų?

Sprendimas

Idealios dujos įstatymas teigia

PV = nRT

Kadangi dujų konstantos vienetai pateikiami naudojant atmosferas, molius ir kelvinus, svarbu įsitikinti, kad konvertuojate vertes, nurodytas kitose temperatūros arba slėgio skalėse. Norėdami išspręsti šią problemą, konvertuokite °C temperatūrą į K naudodami lygtį:

T = °C + 273

T = 37 °C + 273
T = 310 K

Dabar galite įjungti vertes. Išspręsti Idealiųjų dujų įstatymas dėl apgamų skaičiaus

n = PV / RT

n = ( 3,0 atm x 6,2 l ) / ( 0,08 l atm / mol K x 310 K)
n = 0,75 mol

Atsakymas

Sistemoje yra 0,75 mol idealių dujų.