Boyle'io įstatymų nustatyta mėginių chemijos problema

MintiesMar 14, 2020

Jei įstrigote oro mėginyje ir išmatuosite jį tūrio skirtingai slėgis (pastovus temperatūra), tada galite nustatyti santykį tarp tūrio ir slėgio. Jei atliksite šį eksperimentą, pastebėsite, kad didėjant dujų mėginio slėgiui, jo tūris mažėja. Kitaip tariant, dujų mėginio tūris esant pastoviai temperatūrai yra atvirkščiai proporcingas jo slėgiui. Slėgio, padauginto iš tūrio, sandauga yra konstanta:

PV = k arba V = k / P arba P = k / V

kur P yra slėgis, V yra tūris, k yra konstanta, o dujų temperatūra ir kiekis palaikomi pastovūs. Šis santykis vadinamas Boyle'io dėsnis, po Robertas Boyle'as, kuris ją atrado 1660 m.

Pagrindinės galimybės: Boyle'io dėsnių chemijos problemos

  • Paprasčiau tariant, Boyle'io teiginys, kad dujoms esant pastoviai temperatūrai slėgis padaugintas iš tūrio yra pastovi vertė. Tam lygtis yra PV = k, kur k yra konstanta.
  • Pastovioje temperatūroje padidėjus dujų slėgiui, sumažėja jų tūris. Jei padidinsite jo tūrį, slėgis sumažės.
  • Dujų tūris yra atvirkščiai proporcingas jų slėgiui.
    • instagram viewer
  • Boyle'io dėsnis yra idealių dujų įstatymo forma. Esant normaliai temperatūrai ir slėgiui, jis gerai veikia tikras dujas. Tačiau esant aukštai temperatūrai ar slėgiui, tai nėra teisinga apytikslė vertė.

Dirbtas pavyzdys Problema

Skyriai Bendrosios dujų savybės ir Idealios dujų įstatymo problemos taip pat gali būti naudinga bandant dirbti Boyle'io įstatymo problemos.

Problema

Helio dujų mėginys 25 ° C temperatūroje suspaudžiamas nuo 200 cm3 iki 0,240 cm3. Dabar jo slėgis yra 3,00 cm Hg. Koks buvo pirminis helio slėgis?

Sprendimas

Visada pravartu užrašyti visų žinomų kintamųjų reikšmes, nurodant, ar reikšmės yra pradinės, ar galutinės būsenos. Boyle'io dėsnis problemos iš esmės yra ypatingi idealiųjų dujų įstatymo atvejai:

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

Finalas: P2 = 3,00 cm Hg; V2 = 0,240 cm3; n2 = n; T2 = T

P1V1 = nRT (Idealių dujų įstatymas)

P2V2 = nRT

taigi, P1V1 = P2V2

P1 = P2V2/ V1

P1 = 3,00 cm Hg x 0,240 cm3/ 200 cm3

P1 = 3,60 x 10-3 cm Hg

Ar pastebėjote, kad slėgio vienetai yra cm Hg? Galite paversti tai įprastesniu vienetu, pavyzdžiui, gyvsidabrio milimetrais, atmosfera ar paskalu.

3,60 x 10-3 Hg x 10 mm / 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

Šaltinis

  • Levine, Ira N (1978). Fizikinė chemija. Bruklino universitetas: McGraw-Hill.