Cov kev cai lij choj roj ntawm Boyle, Charles txoj cai thiab Gay-Lussac tsis siv rau txhua qhov xwm txheej roj, yog li peb qhov kev tshuaj xyuas nyuaj dua. Yog li ntawd, tau nthuav tawm tus qauv roj zoo tagnrho. Cov roj zoo tagnrho tsis muaj nyob hauv lub neej txhua hnub; cov roj zoo tagnrho yog daim ntawv zoo meej los pab txhawb kev tshuaj xyuas. Qhov muaj nyob ntawm lub tswv yim roj zoo tagnrho no kuj pab peb hauv kev tshuaj xyuas kev sib raug zoo ntawm peb txoj cai ntawm roj.
Kev sib raug zoo ntawm qhov kub, ntim, thiab roj siab
Los ntawm kev xa mus rau peb txoj cai lij choj roj saum toj no, peb tuaj yeem tau txais kev sib raug zoo dav dav ntawm qhov kub thiab txias, ntim, thiab siab ntawm cov roj.
P1 = lub zog pib (Pa lossis N/m2), P2 = qhov siab kawg (Pa lossis N/m2), Hauv1 = qhov ntim pib (m3), Hauv2 = qhov ntim kawg (m3), T1 = qhov kub pib (K), T2 = qhov kub kawg (K)
(Pa = pascal, N = Newton, m2 = meter square, m3 = cubic meter, K = Kelvin)
Kev sib raug zoo ntawm cov pa roj (m) thiab ntim (V)
Yog muab cua ntau npaum li cas rau hauv lub npas roj hmab, lub npas yuav o ntau npaum li ntawd. Hauv lwm lo lus, qhov loj ntawm cov pa roj, qhov ntim ntawm lub npas yuav loj dua. Peb tuaj yeem hais tias qhov hnyav ntawm cov pa roj (m) yog sib npaug ncaj qha rau qhov ntim ntawm cov pa roj (V).
Tus naj npawb ntawm moles (n)
1 mole = qhov hnyav ntawm ib yam khoom sib npaug rau qhov hnyav molecular ntawm cov khoom. Qhov hnyav thiab qhov hnyav molecular oxygen sib txawv.
Piv txwv 1, qhov hnyav ntawm cov pa oxygen (O2) = 16 u + 16 u = 32 u (txhua lub molecule oxygen muaj 2 lub oxygen atoms, qhov twg txhua lub oxygen atom muaj qhov hnyav 16 u). Yog li, 1 mole O2 Muaj qhov hnyav ntawm 32 grams. Los yog qhov hnyav molecular ntawm O2 = 32 grams / mol = 32 kg / kmol.
Piv txwv 2, qhov hnyav molecular ntawm cov pa roj carbon monoxide (CO) = 12 u + 16 u = 28 u (txhua lub molecule ntawm cov pa roj carbon monoxide muaj 1 lub carbon atom (C) thiab 1 lub oxygen atom (O). Qhov hnyav ntawm 1 lub carbon atom = 12 u thiab qhov hnyav ntawm 1 lub oxygen atom = 16 u. 12 u + 16 u = 28 u). Yog li, 1 mole ntawm CO muaj qhov hnyav ntawm 28 grams. Los yog qhov hnyav molecular ntawm CO = 28 grams/mol = 28 kg/kmol.
Piv txwv 3, qhov hnyav molecular ntawm cov pa roj carbon dioxide (CO2) = [12 u + (2 x 16 u)] = [12 u + 32 u] = 44 u (txhua lub molecule carbon dioxide muaj 1 lub carbon atom (C) thiab 2 lub oxygen atoms (O). Qhov hnyav ntawm 1 lub Carbon atom = 12 u thiab qhov hnyav ntawm 1 lub oxygen atom = 16 u). Yog li, 1 mole ntawm CO2 Muaj qhov hnyav ntawm 44 grams. Los yog qhov hnyav molecular ntawm CO2 = 44 grams/mol = 44 kg/kmol.
Tus naj npawb ntawm moles (n) ntawm ib yam khoom = qhov sib piv ntawm qhov hnyav ntawm cov khoom rau nws qhov hnyav molecular. Hauv lej:
Lo lus nug 1:
Xam tus naj npawb ntawm moles ntawm 64 g ntawm O2
O2 Qhov hnyav = 64 grams
Qhov hnyav ntawm molecular ntawm O2 = 32 grams/mol
Lo lus nug 2:
Xam tus naj npawb ntawm moles ntawm 280 grams ntawm CO
CO2 = 280 grams
Qhov hnyav molecular ntawm CO = 28 grams/mol
Lo lus nug 3:
Xam tus naj npawb ntawm moles ntawm 176 grams ntawm CO2
CO2 Qhov hnyav = 176 grams
Qhov hnyav molecular ntawm CO2 = 44 grams/mol
Cov roj av thoob ntiaj teb (R)
Raws li kev tshawb fawb los ntawm cov kws tshawb fawb, nws pom tias yog tias tus lej ntawm moles (n) siv los qhia qhov loj ntawm ib yam khoom, ces qhov tsis hloov pauv ntawm kev sib piv rau txhua lub roj muaj tib tus nqi. Qhov tsis hloov pauv sib xws yog qhov tsis hloov pauv roj thoob ntiaj teb (R).
R = 8.315 J/mol. K
= 8315 kJ / kmol. K
= 0.0821 (L.atm) / (mol. K)
= 1.99 calorie / mol. K
(J = Joule, K = Kelvin, L = liter, atm = huab cua, cal = calorie)
TXOJ CAI GAS IDEAL (hauv tus lej ntawm moles)
Qhov kev sib piv saum toj no tuaj yeem hloov mus ua cov qauv los ntawm kev nkag mus rau tus lej ntawm moles (n) thiab cov roj av thoob ntiaj teb (R).
PV = n RT
Cov qauv no hu ua txoj cai lij choj roj zoo tagnrho lossis cov qauv xeev roj zoo tagnrho.
P = lub zog roj (N/m)2)
V = ntim ntawm cov roj (m3)3)
n = tus naj npawb ntawm moles (mole)
R = cov roj tsis hloov pauv thoob ntiaj teb (R = 8.315 J/mol. K)
T = qhov kub ntawm cov roj (K)
Thaum koj daws qhov teeb meem no, koj yuav pom lo lus STP. STP yog Tus Qauv Kub thiab Siab.
Qhov kub thiab txias (T) = 0 oC = 273 K
Lub siab txheem (P) = 1 atm = 1.013 x 105 N / m2 Luas = 1.013 x 102 kPa = 101 kPa
Thaum daws cov teeb meem kev cai lij choj roj, qhov kub thiab txias yuav tsum tau qhia hauv Kelvin (K) nplai. Yog tias qhov siab ntawm roj tseem yog qhov ntsuas siab, hloov nws ua ntej mus rau qhov siab tag nrho. Qhov siab tag nrho = qhov siab ntawm huab cua + qhov ntsuas siab. Yog tias qhov paub yog qhov siab ntawm huab cua (tsis muaj qhov ntsuas siab), daws qhov teeb meem.
Lo lus nug 1:
Ntawm qhov siab ntawm huab cua (101 kPa), qhov kub ntawm cov pa roj carbon dioxide = 20 oC thiab nws qhov ntim = 2 liv. Yog tias qhov siab hloov mus rau 201 kPa thiab qhov kub nce mus txog 40 °C, xam qhov ntim kawg ntawm cov pa roj carbon dioxide.
tshuaj
P1 = 101 kPa
P2 = 201 kPa
T1 = 20 oC + 273 K = 293 K
T2 = 40 oC + 273 K = 313 K
V1 = 2 liv
Lo lus nug 2:
Txheeb xyuas qhov ntim ntawm 2 moles ntawm cov roj ntawm STP (cov roj no yog cov roj zoo tagnrho)
tshuaj
Lo lus nug 3:
Qhov ntim ntawm cov pa oxygen ntawm STP = 20 m3Xam qhov hnyav ntawm cov pa oxygen.
tshuaj
Qhov ntim ntawm 1 mole ntawm cov roj ntawm STP = 22.4 litres = 22.4 dm3 Luas = 22.4 x 10-3 m3 (22.4 x 10 Nws-3 m3/mol)
Qhov ntim ntawm cov pa oxygen ntawm STP = 20 m3
Qhov hnyav ntawm cov pa oxygen = 32 grams / mol (qhov hnyav ntawm 1 mole oxygen = 32 grams). Yog li, qhov hnyav ntawm cov pa oxygen yog:
pawg (m) = tus naj npawb ntawm moles (n) x pawg molecular
pawg = (893 mol) x (32 grams / mol) = 28576 grams = 28.576 kg
Lo lus nug 4:
Ib lub tank muaj 4 litres ntawm cov pa oxygen (O2). Qhov kub ntawm cov pa oxygen yog = 20 oC thiab qhov ntsuas siab yog = 20 x 105 N / m2Txheeb xyuas qhov hnyav ntawm cov pa oxygenn (Molecular loj of Oxygen = 32 kg/kmol = 32 grams/mol).
tshuaj
P = P atm + P ntsuas = (1 x 105 N / m2) + (20 x 105 N / m2) = 21 x 105 N / m2
TXL = 20oC + 273 = 293 K
V = 4 liv = 4 dm3 Luas = 4 x 10-3 m3
R = 8.315 J/mol. K = 8.315 Nm/mol. K
Molecular loj of Oxygen = 32 kg/kmol = 32 grams/mol
O2 pawg neeg?
TXOJ CAI GAS IDEAL (Hauv tus naj npawb ntawm cov molecules)
Yog tias peb hais qhov loj ntawm cov khoom tsis yog nyob rau hauv daim ntawv ntawm qhov hnyav (m), tab sis nyob rau hauv tus naj npawb ntawm moles (n), ces qhov roj tas mus li (R) siv rau txhua yam roj. Nws tau tshawb pom thawj zaug los ntawm Amadeo Avogadro (1776-1856), tus kws tshawb fawb Italian.
Avogadro hais tias thaum lub ntim, qhov siab, thiab qhov kub ntawm txhua lub roj sib npaug, txhua lub roj muaj tib tus lej ntawm cov molecule.
Lub tswv yim Avogadro sib raug rau qhov tseeb tias qhov R tas li yog tib yam rau txhua cov pa roj. Nov yog qee qhov pov thawj:
Ua ntej, yog tias peb daws qhov teeb meem siv cov qauv cai lij choj roj zoo tagnrho (PV = nRT), peb yuav pom tias thaum tus lej ntawm moles (n) sib npaug,
lub siab thiab kub kuj zoo sib xws, ces qhov ntim ntawm txhua cov pa roj yuav zoo ib yam yog tias peb siv cov pa roj thoob ntiaj teb R = 8.315 J / mol. K). Hauv STP, txhua cov pa roj uas muaj tib tus lej ntawm moles (n) yuav muaj tib qhov ntim. Qhov ntim ntawm 1 mole ntawm cov pa roj ntawm STP = 22.4 litres. Qhov ntim ntawm 2 moles ntawm cov pa roj = 44.8 litres. Qhov ntim ntawm 3 moles ntawm cov pa roj = 67.2 litres. Thiab lwm yam. Qhov no siv rau txhua cov pa roj.
Qhov thib ob, tus naj npawb ntawm cov molecule hauv 1 mole yog tib yam rau txhua cov pa roj. Tus naj npawb ntawm cov molecule hauv 1 mole = tus naj npawb ntawm cov molecule ib mole = Avogadro tus lej (NA). Yog li, tus lej Avogadro yog tib yam rau txhua cov pa roj.
Avogadro tus lej tau los ntawm kev ntsuas:
NA = 6.02 x 1023 molecule / mole
Yuav kom tau tag nrho cov molecule (N), muab tus naj npawb ntawm cov molecule ib mole (N) sib npaug.A) los ntawm tus naj npawb ntawm moles (n).
Tag nrho cov molecule (N) = tus naj npawb ntawm cov molecule ib mole (N)A) x tus naj npawb ntawm moles (n)
P = Siab, V = Ntim, N = Tag nrho cov molecule, k = Boltzmann tas li (k = 1.38 x 10-23 J / K), T = Kub
Ntim Chav
1 liv (L) = 1000 milliliters (mL) = 1000 cubic centimeters (cm)3)
1 liv (L) = 1 cubic decimeter (dm)3) = 1 x 10-3 m3
Siab Chav Nyob
1 N / m2 = 1 Pa
1 atm = 1.013 x 105 N / m2 Luas = 1.013 x 105 Pa = 1.013 x 102 kPa = 101.3 kPa (feem ntau siv 101 kPa)
Pa = pascal
atmospheric = huab cua
