Bendras dujų įstatymas sujungia tris dujos įstatymai: Boyle'io dėsnis, Karolio įstatymasir Gėjų-Lussakų įstatymas. Joje teigiama, kad produkto santykis slėgis ir tūrio ir absoliuti temperatūra dujų yra lygi konstanta. Kada Avogadro dėsnis pridedamas prie kombinuotų dujų įstatymo, idealus dujų įstatymas rezultatai. Skirtingai nuo minėtų dujų įstatymų, kombinuotieji dujų įstatymai neturi oficialaus atradėjo. Tai yra tiesiog kitų dujų įstatymų derinys, kuris veikia, kai viskas, išskyrus temperatūrą, slėgį ir tūrį, palaikoma pastovi.
Yra keletas bendrų lygčių, skirtų rašyti kombinuotojo dujų įstatymą. Klasikinis įstatymas susijęs Boyle'io dėsnis ir Karolio įstatymas:
PV / T = k
kur P = slėgis, V = tūris, T = absoliuti temperatūra (kelvinai) ir k = pastovi.
Konstanta k yra tikra konstanta, jei dujų molių skaičius nesikeičia. Priešingu atveju jis skiriasi.
Kitas bendra formulė kombinuotų dujų įstatymas susijęs su „prieš ir po“ dujų sąlygomis:
P1V1 / T1 = P2V2 / T2
Pavyzdys
Raskite dujų tūrį STP, kai 2,00 litrai surenkami esant 745,0 mm Hg ir 25,0 ° C.
Norėdami išspręsti problemą, pirmiausia turite nustatyti, kurią formulę naudoti. Tokiu atveju klausiama apie STP sąlygas, todėl žinote, kad susiduriate su „prieš ir po“ problema. Kitas, jūs turite suprasti STP. Jei dar to nepamenate (ir tikriausiai turėtumėte, nes to atrodo daug), STP nurodo „standartinė temperatūra ir slėgis, “o tai yra 273 kelvinai ir 760,0 mm Hg.
Kadangi įstatymas veikia naudojant absoliučią temperatūrą, reikia konvertuoti 25,0 laipsnių pagal Celsijaus skalę. Tai suteikia jums 298 Kelvinus.
Šiuo metu galite įterpti reikšmes į formulę ir išspręsti nežinomybę. Dažna klaida, kurią kai kurie žmonės padaro, kai dar nėra tokios rūšies, yra painiava dėl to, kokie skaičiai eina kartu. Gera praktika nustatyti kintamuosius. Šioje problemoje jie yra:
P1 = 745,0 mm Hg
V1 = 2,00 L
T1 = 298 K
P2 = 760,0 mm Hg
V2 = x (nežinoma, dėl ko spręsite)
T2 = 273 K
Tada paimkite formulę ir nustatykite ją taip, kad būtų išspręstas nežinomas „x“, kuris šioje problemoje yra V2:
P1V1 / T1 = P2V2 / T2
Kryžmindami dauginkite, kad išvalytumėte trupmenas:
P1V1T2 = P2V2T1
Padalinkite, kad išskirtumėte V2:
V2 = (P1V1T2) / (P2T1)
Prijunkite skaičius ir spręskite dėl V2:
V2 = (745,0 mm Hg · 2,00 L · 273 K) / ((760 mm Hg · 298 K)
V2 = 1,796 L
Pateikite rezultatą naudodami teisingą reikšmingų skaičių:
V2 = 1,80 L
Programos
Bendras dujų įstatymas yra praktinis pritaikymas, kai kalbama apie dujas esant normaliai temperatūrai ir slėgiui. Kaip ir kiti dujų įstatymai, pagrįsti idealiu elgesiu, jis tampa ne toks tikslus esant aukštai temperatūrai ir slėgiui. Įstatymas naudojamas termodinamikoje ir skysčių mechanikoje. Pavyzdžiui, jis gali būti naudojamas apskaičiuojant debesyje esančių dujų slėgį, tūrį arba temperatūrą, kad būtų galima prognozuoti orus.