قانون گی لوساک

از ویکیپدیا، دانشنامه آزاد

قانون گی (که اصطلاح صحیح تری به آن قانون آمونتون گفته می شود ) بیان می کند که فشار یک توده گاز معین مستقیماً با دمای مطلق گاز تغییر می کند ، وقتی که حجم ثابت بماند. [1]

از نظر ریاضی می توان اینگونه نوشت: . این یک مورد خاص از قانون ایده آل گاز است .

گی-لوساک به دلیل قانون فشار که به اثبات رسیده است فشار گاز محصور مستقیماً با دمای آن متناسب است و اولین کسی است که فرمول بندی آن را انجام داده است ، نادرست شناخته شده است. [2] همچنین بعضاً به وی اعتبار داده می شود [3] [4] [5] اولین کسی است که شواهد قانع کننده ای را منتشر می کند که رابطه بین فشار و دمای جرم ثابت گاز را که در یک حجم ثابت نگه داشته می شود ، نشان می دهد. [4]

این قوانین همچنین در زمانهای گوناگون و به عنوان قانون فشار و یا شناخته شده قانون Amontons است و قانون دالتون است. [3] [4] [5] [6]

فهرست

• 1قانون ترکیب حجم ها
• 2قانون دمای فشار
• 3انبساط گازها
• 4همچنین ببینید
• 5منابع
• 6خواندن بیشتر
• 7لینک های خارجی

قانون ترکیب حجم ها [ ویرایش ]

تحت STP ، یک واکنش بین سه متر مکعب گاز هیدروژن و یک متر مکعب گاز نیتروژن حدود دو متر مکعب آمونیاک تولید می کند .

قانون ترکیب حجم بیان می کند ، هنگامی که گازها با هم واکنش نشان می دهند ، این حجمی را انجام می دهند که نسبت ساده تعداد کل را داشته باشد ، به شرطی که دما و فشار گازهای واکنش دهنده و محصولات آنها ثابت بماند.

نسبت بین حجم گازهای واکنش دهنده و محصولات گازی را می توان به تعداد کامل ساده بیان کرد .

به عنوان مثال ، گی لوساک دریافت که دو حجم هیدروژن و یک حجم اکسیژن واکنش داده و دو حجم آب گازی تشکیل می دهد. بر اساس نتایج گی-لوساک ، Amedeo Avogadro این فرضیه را مطرح کرد که در همان دما و فشار ، حجم مساوی گاز حاوی تعداد مساوی مولکول است ( قانون آووگادرو ). این فرضیه به معنای نتیجه قبلی است

2 حجم هیدروژن + 1 حجم اکسیژن = 2 حجم آب گازی

همچنین می تواند به صورت

2 مولکول هیدروژن + 1 مولکول اکسیژن = 2 مولکول آب.

همچنین می تواند به روش دیگری بیان شود ، 100 میلی لیتر هیدروژن با 50 میلی لیتر اکسیژن ترکیب شده و 100 میلی لیتر بخار آب می دهد. هیدروژن (100 میلی لیتر) + اکسیژن (50 میلی لیتر) = آب (100 میلی لیتر)

بنابراین ، حجم هیدروژن و اکسیژن که با هم ترکیب می شوند (یعنی 100 میلی لیتر و 50 میلی لیتر) یک نسبت ساده 2: 1 دارند.

قانون گازهای ترکیب عمومی توسط ساخته شده بود ژوزف لویی گیلوساک در سال 1808. [7] [8] فرضیه آووگادرو، با این حال، در ابتدا توسط شیمیدانان پذیرفته نیست تا زمانی که شیمیدان ایتالیایی استانیسلاو کانیزارو قادر به متقاعد کردن بود اولین همایش بین المللی شیمی در 1860. [9]

قانون دمای فشار [ ویرایش ]

این قانون غالباً تحت عنوان قانون فشار دمای گی-لوساک ، بین سالهای 1800 و 1802 ، کشف شده است که رابطه ای بین فشار و دما یک جرم ثابت گاز در یک حجم ثابت نگه داشته است. [10] [11] [12] گی لوساک این موضوع را هنگام ساخت "دماسنج هوا" کشف کرد.

فشار یک گاز ثابت جرم و ثابت حجم است به طور مستقیم متناسب به دمای مطلق گاز است.

روابط بین بویل ، چارلز ، گیلوساک را ، در آووگادرو ، ترکیب و قوانین گاز ایده آل ، با ثابت بولتزمن K B =R/N A = n R/ن (در هر قانون ، خصوصیات دایره شده متغیر است و خصوصیات دایره نشده ثابت نگه داشته می شوند)

اگر دمای گاز افزایش یابد ، در صورت ثابت نگه داشتن جرم و حجم گاز ، فشار آن نیز افزایش می یابد. این قانون در صورت اندازه گیری دما در مقیاس مطلق ، مانند کلوین ، یک فرم ریاضی به ویژه ساده دارد . سپس قانون می تواند به صورت ریاضی به صورت زیر بیان شود

یا

جایی که:

P است فشار گاز،

T است دمای گاز (اندازه گیری شده در کلوین )،

k یک ثابت است .

این قانون درست است زیرا دما اندازه گیری میانگین انرژی جنبشی یک ماده است. با افزایش انرژی جنبشی گاز ، ذرات آن با سرعت بیشتری با دیواره های ظرف برخورد می کنند و در نتیجه فشار بیشتری وارد می کنند.

برای مقایسه ماده مشابه در دو مجموعه شرایط مختلف ، قانون را می توان به صورت زیر نوشت:

از آنجا که آمونتونس این قانون را قبلاً کشف کرده است ، اکنون نام گی-لوساک به طور کلی در شیمی با قانون ترکیب حجم های مورد بحث در بخش فوق مرتبط است. برخی از کتابهای مقدماتی فیزیک هنوز هم رابطه فشار و دما را به عنوان قانون گی-لوساک تعریف می کنند. [13] [14] [15] گی-لوساک در درجه اول رابطه بین حجم و دما را بررسی کرد و آن را در سال 1802 منتشر کرد ، اما کار او مقایسه ای بین فشار و دما را پوشش داد. [16] با توجه به فناوری نسبی موجود برای هر دو مرد ، آمونتون تنها قادر به کار با هوا به عنوان گاز بود ، جایی که گی-لوساک توانست انواع مختلفی از گازهای رایج مانند اکسیژن ، نیتروژن و هیدروژن را آزمایش کند. [17]گی لوساک یافته های خود را به ژاک چارلز نسبت داد زیرا او از بسیاری از داده های منتشر نشده چارلز از سال 1787 استفاده کرد - از این رو ، این قانون به قانون چارلز یا قانون چارلز و گی لوساک معروف شد. [18]

(Amontons ') قانون گیلوساک را، قانون چارلز ، و قانون بویل را تشکیل می دهند قانون گاز ترکیب . این سه قانون گاز در ترکیب با قانون آووگادرو را می توان با قانون ایده آل گاز تعمیم داد .

گسترش گازها [ ویرایش ]

گی-لوساک از فرمول بدست آمده از ΔV / V = ​​αΔT برای تعریف سرعت انبساط α برای گازها استفاده کرد. برای هوا او یک گسترش نسبی ΔV / V = ​​50/37٪ پیدا کرد و مقداری α = 37/50٪ / 100 ° C = 1 / 266.66 ° C بدست آورد که نشان می داد مقدار صفر مطلق تقریباً 266.66 درجه سانتیگراد زیر 0 درجه سانتیگراد است. [19] مقدار سرعت انبساط α برای همه گازها تقریباً یکسان است و گاهی اوقات به این قانون Gay-Lussac نیز گفته می شود.

همچنین به [ ویرایش ] مراجعه کنید

• قانون آووگادرو  - رابطه بین حجم و تعداد مول گاز در دما و فشار ثابت.
• قانون بویل  - رابطه بین فشار و حجم گاز در دمای ثابت
• قانون چارلز  - رابطه بین حجم و دمای گاز در فشار ثابت
• قانون گاز ترکیبی  - ترکیبی از قوانین گاز چارلز ، بویل و گی لوساک

منبع

https://en.wikipedia.org/wiki/Gay-Lussac%27s_law