Gay-Lussacin laki: käsite ja kaava

missä:

• P  ₁ on alkupaine;
• T  ₁  on alkuperäinen absoluuttinen lämpötila;
• P  ₂  on lopullinen paine;
• T  ₂ on lopullinen absoluuttinen lämpötila.

Lisäksi absoluuttisen lämpötilan yksiköt ilmaistaan ​​Kelvin-asteina ( K ) ja paineen yksiköt pascaleina ( Pa ).

Esimerkkejä Gay-Lussacin laista

Gay-Lussacin laki selittää eri kodinkoneiden, kuten painekattilan, toiminnan. Tässä tapauksessa mitä korkeampi lämpötila, sitä korkeampi paine. Toinen arkipäivän esine, jossa Gay-Lussac-lakia sovelletaan, on auton rengas. Esimerkiksi jos lämpötila laskee, myös auton rengaspaineet laskevat. Siinä tapauksessa ilmaa on lisättävä paineen nostamiseksi.

Ongelma Gay-Lussacin lain soveltamisessa

Konkreettinen ongelma, joka voidaan ratkaista soveltamalla Gay-Lussacin lakia, olisi löytää tarvittava lämpötila celsiusasteina 10 litran kaasun paineen muuttamiseksi, jonka paine on 97,0 kPa 25 °C:ssa normaalipaineeksi. , joka on 101,325 kPa (kilopascalia).

Tämän ongelman ratkaisemiseksi oikein sinun on ensin muutettava 25 °C Keviniksi. Tämä on erittäin tärkeää, koska Kelvin-asteikko mittaa absoluuttista lämpötilaa. Molemmilla asteikoilla 100 astetta erottaa veden jäätymis- ja haihtumispisteet, ja 0 °C vastaa 273,15 K. Siksi 25 °C on 298,15 K. 

Ottaen huomioon, että vakiotilavuuksisen kaasun paine on suoraan verrannollinen sen lämpötilaan, meidän on korvattava Gay-Lussac-lain yhtälö näillä arvoilla:

97,0 kPa / 298,15 K = 101,325 kPa / X

Jotta tiedämme, mikä X:n arvo on, meidän on suoritettava seuraavat toiminnot:

X = (101,325 kPa) x (298,15 K)/(97,0 kPa). Millä saamme tämän: X = 311,44 K

Sitten jää vain vähentää 273,15 saadaksesi vastaus Celsius-asteina: X = 38,29 ° C

Yhteenvetona on tärkeää huomata, että:

• Kaasun tilavuuden ja määrän on oltava vakio.
• Jos kaasun lämpötila nousee, paine kasvaa.
• Jos lämpötila laskee, myös paine laskee.
• Celsius-asteinen lämpötila on muutettava kelvineiksi, jotta yhtälö voidaan suorittaa oikein.

Bibliografia

• Borneo, R. Gases. Ongelmat ratkaistu. Sarja: Ongelmia ratkaistu kemiassa. Osa 1. Ihanteelliset kaasut, kaasulakit. (2020). Espanja. Rafael Borneo.
• Planas, O. (2021, 8. joulukuuta). Gay-Lussacin laki: kaava, lausunto ja Finder . Nuclear-energy.net. Saatavilla täältä .
• Chemtube. (2021, 19. toukokuuta). Kaasulait (III): Gay-Lussac’s Law . Saatavilla täältä .