Gay-Lussacov zákon o plyne je osobitný prípad zákon o ideálnom plyne kde sa objem plynu udržuje konštantný. Keď sa objem udržuje konštantný, tlak vyvíjaný plynom je priamo úmerný absolútnej teplote plynu. Zjednodušene povedané, zvýšenie teploty plynu zvyšuje jeho tlak, zatiaľ čo klesajúca teplota znižuje tlak, za predpokladu, že sa objem nezmení. Zákon je známy aj ako Gay-Lussacov zákon o tlakovej teplote. Gay-Lussac sformuloval zákon medzi rokmi 1800 a 1802 pri stavbe vzduchového teplomeru. Tieto príklady problémov používajú zákon Gay-Lussac na zistenie tlaku plynu vo vyhrievanej nádobe, ako aj teploty, ktorú by ste potrebovali zmeniť tlak plynu v nádobe.
Ak chcete problém vyriešiť, postupujte podľa nasledujúcich krokov:
Počas zohrievania plynu zostáva objem fľaše nezmenený, takže Gay-Lussac je zákon o plyne platí. Gay-Lussacov zákon o plyne možno vyjadriť takto:
Pja/ Tja = PF/ TF
kde
Pja a Tja sú počiatočný tlak a absolútne teploty
PF a TF sú konečný tlak a absolútna teplota
Najskôr skonvertujte teploty na absolútne teploty.
Tja = 27 ° C = 27 + 273 K = 300 K
TF = 77 ° C = 77 + 273 K = 350 K
Použite tieto hodnoty v Gay-Lussac's rovnica a riešenie pre PF.
PF = PjaTF/ Tja
PF = (6 atm) (350 K) / (300 K)
PF = 7 atm
Odpoveď, ktorú odvodíte, by bola:
Po zahriatí plynu z 27 ° C na 77 ° C sa tlak zvýši na 7 atm.
Zistite, či tomuto konceptu rozumiete vyriešením iného problému: Nájdite teplotu v stupňoch Celzia, ktorú potrebujete zmeňte tlak 10,0 litra plynu, ktorý má tlak 97,0 kPa pri 25 ° C na štandard Tlak. Štandardný tlak je 101,325 kPa.
Teplota je mierou kinetickej energie molekúl plynu. Pri nízkej teplote sa molekuly pohybujú pomalšie a často narazia na stenu kontajnera. So zvyšujúcou sa teplotou tiež dochádza k pohybu molekúl. Uderia častejšie na steny nádoby, čo sa považuje za zvýšenie tlaku.
Priamy vzťah platí iba vtedy, ak je teplota uvedená v kelvinoch. Najčastejšie chyby, ktoré študenti robia pri práci na tomto type problému, je zabudnutie previesť na Kelvina alebo nesprávne vykonanie prevodu. Ďalšou chybou je zanedbávanie významné čísla v odpovedi. Použite najmenší počet významných čísiel uvedených v probléme.