面白い

ボイルの法則:作業化学の問題

ボイルの法則:作業化学の問題

空気のサンプルをトラップし、さまざまな圧力(一定温度)でその体積を測定すると、体積と圧力の関係を判断できます。この実験を行うと、気体サンプルの圧力が増加すると、その体積が減少することがわかります。言い換えれば、一定温度での気体サンプルの体積は、その圧力に反比例します。圧力と体積の積は定数です。

PV = kまたはV = k / PまたはP = k / V

ここで、Pは圧力、Vは体積、kは定数、温度とガス量は一定に保たれます。この関係は ボイルの法則、1660年に発見したロバートボイルの後。

重要なポイント:ボイルの法則の化学問題

  • 簡単に言えば、ボイルは、温度が一定のガスの場合、圧力に体積を乗じた値は一定であると述べています。この式はPV = kです。ここで、kは定数です。
  • 一定の温度で、ガスの圧力を上げると、ガスの体積が減少します。音量を上げると、圧力が下がります。
  • 気体の体積は、その圧力に反比例します。
  • ボイルの法則は、理想ガス法の一種です。通常の温度と圧力では、実際のガスに適しています。ただし、高温または高圧では、有効な近似値ではありません。

実施例の問題

ボイルの法則の問題を解こうとするとき、気体の一般的な性質と理想的な気体の法則の問題に関するセクションも役立ちます。

問題

25°Cのヘリウムガスのサンプルは200 cmから圧縮されます3 0.240 cmまで3。その圧力は現在3.00 cm Hgです。ヘリウムの元の圧力は何でしたか?

溶液

すべての既知の変数の値を書き留めて、値が初期状態用か最終状態用かを示すことは常に良い考えです。ボイルの法則の問題は、本質的に理想気体法の特別な場合です。

初期:P1 =?; V1 = 200 cm3; n1 = n; T1 = T

最終:P2 = 3.00 cm Hg; V2 = 0.240 cm3; n2 = n; T2 = T

P1V1 = nRT(理想ガス法)

P2V2 = nRT

そう、P1V1 = P2V2

P1 = P2V2/ V1

P1 = 3.00 cm Hg x 0.240 cm3/ 200 cm3

P1 = 3.60 x 10-3 cm Hg

圧力の単位がcm Hgであることに気付きましたか?これを、水銀柱ミリメートル、大気、またはパスカルなどのより一般的な単位に変換することができます。

3.60 x 10-3 Hg x 10mm / 1 cm = 3.60 x 10-2 mm Hg

3.60 x 10-3 Hg x 1 atm / 76.0 cm Hg = 4.74 x 10-5 atm

ソース

  • レバイン、アイラN.(1978)。 物理化学。ブルックリン大学:マグロウヒル。