La predicción de la presión de gas usando la ley de los gases ideales
En física, se puede utilizar el ley del gas ideal a predecir la presión de un gas ideal si usted sabe la cantidad de gas que tiene, su temperatura, y el volumen que ha encerrado en.
Así es como los diversos factores que influyen en la presión:
La temperatura. Los experimentos demuestran que si se mantiene el volumen constante y calentar un gas, la presión sube linealmente, como se ve en la figura anterior. En otras palabras, a un volumen constante, donde T se mide la temperatura en grados Kelvin y P es la presión, la presión es proporcional a la temperatura:
Volumen. Si deja que el volumen varía, también encuentra que la presión es inversamente proporcional al volumen:
Por ejemplo, si el volumen de un gas se duplica (mientras que la temperatura se mantiene constante), su presión se reduce a la mitad.
Moles. Cuando el volumen y la temperatura de un gas ideal son constantes, la presión es proporcional al número de moles de gas que tiene - dos veces la cantidad de gas, el doble de la presión. Si el número de moles es n, entonces se puede decir lo siguiente:
relaciona la presión, volumen, número de moles, y la temperatura:
PV = nRT
La unidad de presión es el pascal y la unidad de volumen es metros3, y se combinan para dar el Joule-cuando la cantidad de gas, n, se mide en moles y la temperatura, T, se mide en grados Kelvin, las unidades de la constante universal de los gases, R, son julios / mol-kelvin
También puede expresar la ley de los gases ideales un poco diferente con el número total de moléculas, N, y el número de Avogadro, NLA:
La constante R/NLA También se llama La constante de Boltzmann, k, y tiene un valor de
El uso de este constante, la ley del gas ideal se convierte
PV = NKT
Digamos que usted está midiendo un volumen de 1 metro cúbico lleno con 600 moles de helio a temperatura ambiente, 27 grados centígrados, lo que está muy cerca de un gas ideal en estas condiciones. ¿Cuál es la presión del gas? El uso de esta forma de la ley de los gases ideales, PV = nRT, puedes poner P por un lado por dividiendo por V. Ahora conecte los números, asegurándose de convertir la temperatura de grados Kelvin:
La presión en todas las paredes del recipiente se
Fíjese en las unidades de presión aquí - newtons por metro cuadrado. La unidad se utiliza con tanta frecuencia que tiene su propio nombre en el sistema MKS (metro-kilogramo-segundo): pascales, o PA.
Un Pascal iguala 1 newton por metro cuadrado, o
La presión atmosférica es
que es 14.70 libras por pulgada cuadrada. La presión de 1 atmósfera también se da en torr en ocasiones, y 1,0 atmósfera = 760 torr.
En este ejemplo, usted tiene una presión de
que está a unos 15 atmósferas.
-
Cómo calcular las presiones parciales utilizando la ley de dalton -
Cómo predecir la solubilidad basado en la temperatura -
Presión / temperatura relaciones / volumen en la química - La ley general de los gases y la ley de los gases ideales
-
Cálculo de la energía cinética de un gas ideal -
Cálculo de la densidad de un objeto
Los factores de conversión para las mediciones físicas Tarde o temprano, vas a tener que convertir de una unidad de medida física a otra. Esta lista te da algunos de los factores de conversión más comunes que usted necesita en la termodinámica.Aceleración: 1 m / s2 = 100 cm / s2Área: 1 m2 = 104…
Cómo cambiar la profundidad afecta la presión Usted sabe que la presión aumenta cuanto más lejos se va bajo el agua, pero por cuánto? Como físico, usted puede poner algunos números en y obtener resultados numéricos a cabo. Justo lo que la presión se puede esperar de una profundidad…
Cómo calcular la fuerza basada en la presión La presión y la fuerza están relacionados, y por lo que pueden calcular uno si usted sabe la otra mediante el uso de la ecuación de la física, P = F / A. Debido a que la presión es la fuerza dividida por área, su metro-kilogramo-segundo (MKS)…
¿Cómo se mide la expansión de volumen debido al aumento de la temperatura Gracias a la física, usted sabe que cuando se aumenta la temperatura de un sólido o líquido, su volumen se expandirá. Si un sólido o líquido experimenta un pequeño cambio de temperatura de unos pocos grados, se puede decir que su volumen…
Mantener un sistema a volumen constante: el proceso isocórico En la física, cuando el volumen es constante, usted tiene lo que se llama la presión en un sistema de cambios, sino un isocórico proceso. Un ejemplo de esto sería un recipiente cerrado simple, que no pueden cambiar su volumen.Un sistema de…
Mantener un sistema a presión constante: el proceso isobárico En la física, cuando se tiene un proceso en el que la presión se mantiene constante, se llama isobárica (Baric medio " la presión "). La primera figura muestra un ejemplo de un sistema de isobárica, donde un cilindro con un pistón está siendo…
Mantener un sistema a temperatura constante: el proceso isotérmico En la física, cuando la temperatura se mantiene constante como otras cantidades cambio, usted tiene lo que se llama un sistema isotérmico. El aparato notable en la primera figura muestra un ejemplo de un sistema isotérmico.Un sistema isotérmico…
El mantenimiento de un sistema al calor constante: el proceso adiabático En la física, cuando se tiene un proceso en el que fluye sin calor desde o hacia el sistema, ha llamado proceso adiabático. La primera figura muestra un ejemplo de un proceso adiabático: un cilindro rodeado por un material aislante. El…
Constantes físicas en la termodinámica Ejecutar a través de un par de constantes físicas cuando se trabaja con problemas de termodinámica. A continuación se presenta una lista de las constantes que necesita cuando se trabaja con la energía potencial, la presión o la ley de los…
Ecuaciones de la física y las fórmulas Física está lleno de ecuaciones y fórmulas que tienen que ver con el movimiento angular, los motores de Carnot, fluidos, fuerzas, momentos de inercia, movimiento lineal, movimiento armónico simple, la termodinámica, y el trabajo y la…
I Física para dummies Física está lleno de ecuaciones y fórmulas que tienen que ver con el movimiento angular, los motores de Carnot, fluidos, fuerzas, momentos de inercia, movimiento lineal, movimiento armónico simple, la termodinámica, y el trabajo y la…
Rev sus motores con el ciclo de Carnot El ciclo de Carnot es un concepto importante en la física. Sin motor térmico es 100 por ciento eficaz. La cantidad de trabajo que salga de un motor térmico es siempre menor que el calor que entra en el motor. La segunda ley de la termodinámica…