Bir hava örneğini yakalayıp ölçerseniz Ses farklı olarak basınçları (sabit sıcaklık), hacim ve basınç arasındaki ilişkiyi belirleyebilirsiniz. Bu deneyi yaparsanız, bir gaz numunesinin basıncı arttıkça hacminin azaldığını göreceksiniz. Başka bir deyişle, sabit bir sıcaklıktaki bir gaz numunesinin hacmi, basıncı ile ters orantılıdır. Basıncın hacim ile çarpımı ürünü sabittir:
PV = k veya V = k / P veya P = k / V
burada P basınç, V hacim, k sabittir ve gazın sıcaklığı ve miktarı sabit tutulur. Bu ilişkiye denir Boyle Kanunu, sonra Robert Boyle1660 yılında keşfetti.
Önemli Çıkarımlar: Boyle Yasası Kimya Sorunları
- Basitçe söylemek gerekirse, Boyle's sabit sıcaklıktaki bir gaz için hacmin çarptığı basıncın sabit bir değer olduğunu belirtir. Bunun için denklem PV = k'dir, burada k sabittir.
- Sabit bir sıcaklıkta, bir gazın basıncını arttırırsanız, hacmi azalır. Ses seviyesini artırırsanız, basınç düşer.
- Bir gazın hacmi, basıncı ile ters orantılıdır.
- Boyle yasası İdeal Gaz Yasasının bir şeklidir. Normal sıcaklıklarda ve basınçlarda, gerçek gazlar için iyi çalışır. Bununla birlikte, yüksek sıcaklık veya basınçta, geçerli bir yaklaşım değildir.
Çalışılan Örnek Problem
Üzerindeki bölümler Gazların Genel Özellikleri ve İdeal Gaz Yasası Sorunları çalışmaya çalışırken de yardımcı olabilir Boyle Kanunu problemleri.
Sorun
25 ° C'de bir helyum gazı örneği 200 cm'den sıkıştırılır3 0.240 cm'ye kadar3. Basıncı şimdi 3.00 cm Hg'dir. Helyumun orijinal baskısı neydi?
Çözüm
Bilinen tüm değişkenlerin değerlerini yazmak, değerlerin başlangıç veya son durumlar için olup olmadığını belirtmek her zaman iyi bir fikirdir. Boyle Kanunu sorunlar, İdeal Gaz Yasasının özel durumlarıdır:
Başlangıç: P1 =?; V1 = 200 cm3; n1 = n; T1 = T
Final: P2 = 3.00 cm Hg; V2 = 0,240 cm3; n2 = n; T2 = T
P1V1 = nRT (İdeal Gaz Kanunu)
P2V2 = nRT
yani, P1V1 = P2V2
P1 = P2V2/ V1
P1 = 3,00 cm Yg x 0,240 cm3/ 200 cm3
P1 = 3,60 x 10-3 cm Hg
Basınç birimlerinin cm Hg cinsinden olduğunu fark ettiniz mi? Bunu milimetre cıva, atmosfer veya paskal gibi daha yaygın bir birime dönüştürmek isteyebilirsiniz.
3,60 x 10-3 Yg x 10 mm / 1 cm = 3,60 x 10-2 mm Hg
3,60 x 10-3 Yg x 1 atm / 76,0 cm Yg = 4,74 x 10-5 ATM
Kaynak
- Levine, Ira N. (1978). Fiziksel kimya. Brooklyn Üniversitesi: McGraw-Hill.