Kalkulator połączonego prawa gazowego (Boyle’a, Charles’a i Gay-Lussaca)
Wpisz swoje wartości. Odpowiedź i pełne rozwiązanie aktualizują się w trakcie pisania.
Wynik
Prawa gazowe wymagają temperatur bezwzględnych. Ciśnienia i objętości mogą być w dowolnej jednostce, byle w obu stanach w tej samej. Ilość gazu pozostaje taka sama.
Rozwiązuj zadania z praw gazowych dla stałej ilości gazu przechodzącego z jednego stanu w drugi. Wybierz połączone prawo gazowe, prawo Boyle’a (stała temperatura), Charles’a (stałe ciśnienie) lub Gay-Lussaca (stała objętość), wskaż niewiadomą i wpisz pozostałe wartości. Temperatury mogą być w °C, K lub °F; kalkulator zamienia je na kelwiny, przekształca prawo i sprawdza odpowiedź.
Rozwiązanie krok po kroku
Zamień temperatury na kelwiny
Prawo gazowe
Sprawdzenie
Najważniejsze wzory
- Równanie stanu gazu doskonałego
- pV = nRT
- Stała gazowa
- R = 8,314 J/(mol·K)
- Prawo gazowe dla dwóch stanów
- p1V1/T1 = p2V2/T2
- Mole
- n = m/M
- Temperatura
- T[K] = T[°C] + 273,15
Jak używać połączonego prawa gazowego
- Wypisz znane wartości dla obu stanów: P₁, V₁, T₁ oraz P₂, V₂, T₂.
- Zamień każdą temperaturę na kelwiny: T(K) = T(°C) + 273,15. Prawa gazowe działają tylko z temperaturą bezwzględną.
- Użyj tej samej jednostki dla obu ciśnień i tej samej jednostki dla obu objętości; dowolna jednostka działa, bo liczą się tylko ich stosunki.
- Przekształć P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂ względem niewiadomej, na przykład V₂ = P₁V₁T₂/(T₁P₂), i podstaw wartości.
- Jeśli wielkość pozostaje stała, skraca się: prawo Boyle’a P₁V₁ = P₂V₂, prawo Charles’a V₁/T₁ = V₂/T₂, prawo Gay-Lussaca P₁/T₁ = P₂/T₂.
Pytania i odpowiedzi
Dlaczego temperatura musi być w kelwinach?
Prawa mówią, że objętość lub ciśnienie jest proporcjonalne do temperatury, a to prawda tylko licząc od zera bezwzględnego. W °C zmiana z 10 °C na 20 °C błędnie sugerowałaby podwojenie objętości; w kelwinach zmiana jest z 283 K na 293 K, czyli około 3,5%.
Kiedy obowiązuje połączone prawo gazowe?
Dla gazu doskonałego o stałej ilości (bez wycieków i reakcji). Gazy rzeczywiste dobrze go spełniają przy umiarkowanych ciśnieniach i temperaturach znacznie powyżej temperatury wrzenia.
Jak połączone prawo gazowe wiąże się z PV = nRT?
Z PV = nRT wynika PV/T = nR, co jest stałe, gdy n się nie zmienia. Stąd P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂. Użyj równania gazu doskonałego, gdy potrzebujesz samej ilości gazu.
Czy użyć ciśnienia manometrycznego, czy bezwzględnego?
Bezwzględnego. Manometr opony pokazuje ciśnienie ponad atmosferyczne, więc przed użyciem praw gazowych dodaj około 101 kPa (14,7 psi).
Przećwicz to sam
Ćwicz: Równanie stanu gazu doskonałego
Kalkulator daje odpowiedź. Na egzaminie potrzebujesz metody: ćwicz ją na nowych zadaniach z podpowiedziami i rozwiązaniami.