Định luật Gay-Lussac: khái niệm và công thức

Ở đâu:

• P  ₁ là áp suất ban đầu;
• T  ₁  là nhiệt độ tuyệt đối ban đầu;
• P  ₂  là áp suất cuối cùng;
• T  ₂ là nhiệt độ tuyệt đối cuối cùng.

Ngoài ra, đơn vị nhiệt độ tuyệt đối được biểu thị bằng độ Kelvin ( K ) và đơn vị áp suất được biểu thị bằng pascal ( Pa ).

Ví dụ về luật Gay-Lussac của

Định luật Gay-Lussac giải thích hoạt động của các thiết bị gia dụng khác nhau, chẳng hạn như nồi áp suất. Trong trường hợp này, nhiệt độ càng cao thì áp suất càng cao. Một vật dụng hàng ngày khác mà Luật Gay-Lussac áp dụng là lốp ô tô. Ví dụ, nếu nhiệt độ giảm, áp suất lốp của ô tô cũng giảm theo. Trong trường hợp đó, không khí phải được thêm vào để tăng áp suất.

Bài toán áp dụng định luật Gay-Lussac

Một vấn đề cụ thể có thể được giải quyết bằng cách áp dụng Định luật Gay-Lussac là tìm nhiệt độ cần thiết, tính bằng độ C , để thay đổi áp suất của 10 lít khí có áp suất 97,0 kPa ở 25°C thành áp suất tiêu chuẩn , là 101,325 kPa (kilopascal).

Để giải đúng bài toán này, trước tiên bạn phải chuyển đổi 25°C sang Kevin. Điều này rất quan trọng, vì thang đo Kelvin đo nhiệt độ tuyệt đối. Trên cả hai thang đo, 100 độ tách biệt điểm đóng băng và điểm bay hơi của nước, và 0°C tương ứng với 273,15 K. Do đó, 25°C tương đương với 298,15 K. 

Có tính đến việc áp suất của một chất khí có thể tích không đổi tỷ lệ thuận với nhiệt độ của nó, chúng ta phải thay thế phương trình Định luật Gay-Lussac bằng các giá trị sau:

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

Để biết giá trị của X là bao nhiêu, ta phải thực hiện các thao tác sau:

X = (101,325kPa)x(298,15K)/(97,0kPa). Với chúng ta thu được: X = 311,44 K

Sau đó, chỉ cần trừ 273,15 để có được câu trả lời tính bằng độ C: X = 38,29° C

Tóm lại, điều quan trọng cần lưu ý là:

• Thể tích và lượng khí phải không đổi.
• Nếu tăng nhiệt độ của khí thì áp suất tăng.
• Nếu nhiệt độ giảm thì áp suất cũng giảm.
• Nhiệt độ tính bằng độ C phải được chuyển đổi thành độ Kelvin để thực hiện phương trình một cách chính xác.

Thư mục

• Borneo, R. Khí. Vấn đề được giải quyết. Loạt bài: Các bài toán đã giải trong Hóa học. Phần 1. Khí lý tưởng, các định luật về khí. (2020). Tây ban nha. Raphael Borneo.
• Planas, O. (2021, ngày 8 tháng 12). Định luật Gay-Lussac: Công thức, Tuyên bố và Finder . Hạt nhân-năng lượng.net. Có sẵn ở đây .
• hóa chất. (2021, ngày 19 tháng 5). Định luật Khí (III): Định luật Gay-Lussac . Có sẵn ở đây .