Primer zakona Avogadrovega zakona

Zakon o plinu Avogadro navaja the prostornina plina je sorazmerno s številom molov plina prisotni, ko sta temperatura in tlak stalna. Ta primer prikazuje, kako uporabiti zakon Avogadra za določitev količine plina, ko v sistem dodamo več plina.

Preden lahko rešite katero koli težavo v zvezi z Avogadrovim zakonom o plinu, je pomembno, da pregledate enačbo tega zakona. Obstaja nekaj načinov, kako to napisati zakon o plinu, ki je matematični odnos. Lahko je navedeno:

k = V / n

Tukaj je k konstanta proporcionalnosti, V prostornina plina in n število molov plina. Zakon Avogadra pomeni tudi, da je idealna plinska konstanta enaka vrednost za vse pline, torej:

konstanta = p₁V₁/ T₁n₁ = P₂V₂/ T₂n₂
V₁/ n₁ = V₂/ n₂
V₁n₂ = V₂n₁

kjer je p tlak plina, V je prostornina, T je temperatura in n je število molov.

Vzorec 6,0 L pri 25 ° C in 2,00 atm tlaka vsebuje 0,5 mola plina. Če dodamo še 0,25 mola plina pri enakem tlaku in temperaturi, kakšna je končna celotna prostornina plina?

Najprej izrazite Avogadrov zakon s svojo formulo:

V_jaz/ n_jaz = V_f/ n_f
kje
V_jaz = začetna prostornina
n_jaz = začetno število molov
V_f = končna količina
n_f = končno število molov

Za ta primer je V_jaz = 6,0 L in n_jaz = 0,5 mol. Ko dodamo 0,25 mol:

n_f = n_jaz + 0,25 mol
n_f = 0,5 mola = 0,25 mola
n_f = 0,75 mol

Edina preostala spremenljivka je končni volumen.

V_jaz/ n_jaz = V_f/ n_f

Rešite za V_f

V_f = V_jazn_f/ n_jaz
V_f = (6,0 L x 0,75 mola) / 0,5 mola
V_f = 4,5 L / 0,5 V_f = 9 L

Preverite, ali je odgovor smiseln. Pričakovali bi, da se bo količina povečala, če bi dodali več plina. Ali je končni volumen večji od začetnega volumna? Da. Izvajanje tega preverjanja je koristno, ker je v števec preprosto vstaviti začetno število molov in končno število molov. Če bi se to zgodilo, bi bil odgovor na končno glasnost manjši od začetnega.

Tako je končna prostornina plina 9,0

• Za razliko od Avogadrova številka, Je zakon Avogadra dejansko predlagal Amedeo Avogadro. Leta 1811 je hipoteziral dva vzorca idealnega plina z enako prostornino in z istim tlakom in temperaturo vseboval enako število molekul.
• Avogadrov zakon se imenuje tudi Avogadrov princip ali Avogadrova hipoteza.
• Tako kot drugi zakoni o idealnem plinu tudi Avogadrov zakon samo približuje ravnanje resničnih plinov. V pogojih visoke temperature ali tlaka je zakon netočen. Razmerje najbolje deluje pri plinih, ki se zadržujejo pri nizkem tlaku in običajnih temperaturah. Tudi manjši delci plina - helij, vodik in dušik - dajejo boljše rezultate kot večje molekule, za katere obstaja večja verjetnost, da medsebojno delujejo.
• Drug matematični odnos, ki se uporablja za izražanje Avogadrovega zakona, je:

V / n = k

Tukaj je V prostornina, n število molov plina in k konstanta proporcionalnosti. Pomembno je upoštevati, da to pomeni, da je idealna konstanta plina enako za vse pline.