równanie prawa Gay-Lussaca jest P = kT. Tutaj P I T są ciśnieniem i temperaturą zamkniętego gazu idealnego, A k jest stałą proporcjonalności.
prawo Gay-Lussaca mówi, że ciśnienie zamkniętego gazu idealnego jest wprost proporcjonalne do jego temperatury przy stałej objętości gazu. Prawo jest czasami nazywane prawem ciśnienia, ponieważ odnosi się ciśnienie gazu do temperatury gazu.,
dla stałej ilości gazu przy stałej objętości ciśnienie P jest wprost proporcjonalne do temperatury T.
usunięcie proporcjonalności,
tutaj K jest stałą proporcjonalności.
Zmiana równania,
z powyższego wyrażenia wynika, że stosunek ciśnienia do temperatury (P⁄V) pozostaje stały, gdy objętość (V) i ilość (n) gazu są stałe.,
Uwaga: w powyższym wyrażeniu temperatura jest w skali bezwzględnej (kelwin).
równanie prawa Gay-Lussaca w skali Celsjusza
niech T i t będą temperaturą w kelwinach i stopniach Celsjusza.
tutaj, k1 = k × 273.15. Powyższe równanie jest prostą podobną do y = mx + c.
prawo Gay-Lussaca w różnych warunkach
niech P1 i P2 będą ciśnieniami odpowiednio w temperaturach T1 i T2., Możemy ustalić związek między tymi dwoma warunkami.
dla zamkniętego gazu idealnego przy stałej objętości,
łącząc oba równania,
z powyższego wzoru możemy obliczyć ciśnienie lub temperaturę w dowolnym nieznanym stanie, jeśli ciśnienie i temperatura są znane w dowolnym jednym stanie.,
weźmy przykład, aby lepiej to zrozumieć.
przykład 1
Statement: a cruise ship voyages from the port of San Diego to the port of Seattle. Statek jest wyposażony w butle z dwutlenkiem węgla (CO2) dla bezpieczeństwa pożarowego. Temperatura i ciśnienie gazu butli w San Diego wynosi 12 °C i 50,1 bara. Jakie będzie ciśnienie gazu, gdy statek dotrze do Seattle? Temperatura w Seattle wyniesie 5 °C, gdy statek przybędzie.,
rozwiązanie: niech T1 i T2 będą temperaturami w San Diego i Seattle.
niech P1 i P2 będą ciśnieniami w San Diego i Seattle. P1 = 50,1 bar.
z prawa Gay-Lussac,
tak więc ciśnienie w Seattle wynosi 48.9 bar.,
gdy temperatura gazu spada z 12 °C do 5 °C, Ciśnienie również spada z 50.1 bar do 48.9 bar. To wyjaśnia prawo Gay-Lussaca.
zgodnie z prawem stosunek ciśnienia do temperatury pozostaje stały.,
przykład 2
Instrukcja: kontynuujmy powyższy przykład. Statek po dotarciu do portu Seattle ma wyruszyć w kierunku portu Anchorage na Alasce. Znajdź ciśnienie gazu w Kotwiczeniu, jeśli temperatura wynosi -7 °C?
rozwiązanie: niech T3 będzie temperaturą gazu w Anchorage.,
ciśnienie P3 na Kotwiczeniu wynosi
zatem ciśnienie na Kotwiczeniu wynosi 46,8 bar.
powiązane artykuły
- Gay-Lussac ' s Lawli