一般的なガス方程式

「ガスの変換」というテキストが示すように、3 人の科学者の研究は、体積、圧力、温度などの状態変数に関連したガスの挙動を理解するために不可欠でした。問題の科学者は、ロバート・ボイル(1627-1691)、フランスの科学者ジョゼフ・ルイ・ゲイ=リュサック(1778-1850)とジャック・アレクサンドル・セザール・シャルル(1746-1823)です。

以下に、これらの科学者それぞれが導き出した結論と、それを表す数式をまとめた表を示します。

一般的なガス方程式 化学

Resumo das três transformações gasosas

すべての変換において、表される値は k であることに注意してください。したがって、それらを同時に実行し、この方法で 3 つの状態変数を 1 つの方程式に関連付けることができます。これら 3 つの方程式がどのように組み合わされるかを以下で観察してください。

Dedução da equação geral dos gases

したがって、一般ガス方程式または一般ガス変換方程式は次のように与えられます。

これは、固定質量のガスが 3 つの量 (圧力、温度、体積) が変化する変化を起こすとき、PV/T 比は一定のままであることを意味します。

この方程式は、変化したガスの新しい状態を決定するのに非常に役立ちます。たとえば、特定の温度と圧力条件下での気体 x の体積がわかっている場合、この方程式を使用して、他の温度と圧力条件下での新しい体積を決定できます。温度と圧力の場合も同様です。

3 つの変数と同時に発生する状態変換のグラフは等温双曲線になります。以下の例を参照してください。

一般的なガス方程式 化学

ある気体は、温度が一定のまま圧力と体積が変化しました。したがって、圧力が変化しなくなったため、Vi を Vx に、Pi を Pf と同じ Px に変更しました。このようにして、次の方程式が得られます。

ピ。 Vi = Pf 。 Vx

続いて、圧力を一定に維持し、体積と温度を変化させました。 Vx は Vf に対して変化し、Ti は Tf に対して変化します。 2 番目の方程式が得られました。

Vx = Vf
ティ・ティ・フ

得られた 2 つの方程式を乗算すると、次のようになります。


私たちは、次の 2 つの等温線でグラフで表すことができる一般的な気体方程式に正確に到達します。

Representação gráfica de transformação gasosa simultânea