가스 법칙

가스 법칙은 과학자들이 가스 샘플의 압력, 부피, 온도 사이의 관계가 모든 가스의 근사치를 유지할 수 있다는 것을 깨닫기 시작한 18세기 말에 개발되었다.

보일의 법칙

1662년 로버트 보일은 일정한 온도에서 일정한 양의 기체의 부피와 압력 사이의 관계를 연구했다.그는 일정한 온도에서 주어진 기체 질량의 부피가 압력에 반비례한다는 것을 관찰했다.1662년에 발표된 보일의 법칙은 일정한 온도에서, 닫힌 시스템에서 주어진 이상 기체의 질량의 압력과 부피의 곱은 항상 일정하다는 것입니다.압력계 및 가변용기를 사용하여 실험적으로 검증할 수 있다.그것은 또한 가스의 운동 이론으로부터 도출될 수 있다: 만약 안에 분자의 수가 고정된 용기가 부피가 감소한다면, 더 많은 분자가 단위 시간 당 용기의 측면의 주어진 면적에 충돌하여 더 큰 압력을 야기할 것이다.

보일의 법칙은 다음과 같다.

온도가 일정할 때 주어진 기체 질량의 부피는 압력과 반비례합니다.

이 개념은 다음 공식으로 나타낼 수 있습니다.

$V\propto {\frac {1}{P}}$ 1 $V\propto {\frac {1}{P}}$ ({ $displaystyle$ V $\propto {frac {1}{P$ 즉, "볼륨은 압력에 반비례한다" 또는
$P\propto {\frac {1}{V}}$ $P\propto {\frac {1}{V}}$ V (\ $displaystyle$ P $\propto$ \ $frac {1}$ { $V}$ $P\propto {\frac {1}{V}}$ 즉 "압력은 체적에 반비례한다" 또는
$PV=k_{1}$ V $PV=k_{1}$ $PV=k_{1}$ 1 ({ $displaystyle$ PV $=k_{1$ 또는

P_{1}V_{1}=P_{2}V_{2}

여기

서 P는 압력,

V

는 기체의 부피,

k

는₁ 이 방정식의 상수입니다(이 문서의 다른 방정식의 비례 상수와 동일하지 않습니다).

샤를의 법칙

샤를의 법칙, 즉 부피의 법칙은 1787년 자크 샤를에 의해 발견되었다.일정한 압력에서 이상적인 기체의 특정 질량에 대해 부피는 닫힌 시스템에서 절대 온도에 정비례한다고 명시되어 있습니다.찰스의 법칙은 다음과 같습니다. 일정한 압력(P)에서 주어진 기체 질량의 부피(V)는 온도(T)에 정비례합니다.수학 방정식으로서 찰스의 법칙은 다음과 같이 기술된다.

V\propto T\,

V\propto T\,

\

displaystyle

V \

propto

T ,

V\propto T\,

} 또는

V/T=k_{2}

/

V/T=k_{2}

V/T=k_{2}

V/T=k_{2}

2 ({

style

V

/T=k_{2

또는

V_{1}/T_{1}=V_{2}/T_{2}

1/

V_{1}/T_{1}=V_{2}/T_{2}

1

=

V_{1}/T_{1}=V_{2}/T_{2}

2 /

V_{1}/T_{1}=V_{2}/T_{2}

2

({

스타일

V_{1}/T_{1

}=

V_{2}/T_{2

여기서 "V"는 기체의 부피, "T"는 절대 온도, k는₂ 비례 상수입니다(이 문서의 다른 방정식의 비례 상수와 동일하지 않습니다).

루삭의

게이-루삭의 법칙, 아몬톤의 법칙 또는 압력 법칙은 1808년 조셉 루이 게이-루삭에 의해 발견되었습니다.이상적인 기체의 일정한 질량에 대해 용기 측면에 가해지는 압력은 절대 온도에 정비례한다고 명시되어 있습니다.

수학 방정식으로서 게이-루삭의 법칙은 다음과 같이 기술된다.

P\propto T\,

T \

displaystyle

P \

propto

T ,

P\propto T\,

, ,

P/T=k

P/T=k

{

style

P

/T=k

또는

P_{1}/T_{1}=P_{2}/T_{2}

/

P_{1}/T_{1}=P_{2}/T_{2}

=

P_{1}/T_{1}=P_{2}/T_{2}

/

P_{1}/T_{1}=P_{2}/T_{2}

({

디스플레이 스타일

P_

{1}/T_{1

}=

P_{2}/T_{2

여기서 P는 압력, T는 절대 온도, k는 또 다른 비례 상수입니다.

아보가드로의 법칙

아보가드로의 법칙(1811년에 저온화됨)은 일정한 온도와 압력에서 이상적인 기체가 차지하는 부피는 용기 안에 존재하는 기체의 분자 수에 정비례한다고 말합니다.이는 기체의 몰 부피를 발생시켜 STP(273.15K, 1atm)에서는 약 22.4L이다.그 관계는 다음과 같다.

V\propto n\,

n \

displaystyle

V \

propto

n

V\propto n\,

,

V\propto n\,

、 또는

{V_{1}} {n_{1}} = flac {V_{2}} {n_{2}},

여기서 n은 가스 분자 수(또는 가스 몰 수)와 같습니다.

혼합 및 이상적인 가스 법칙

보일의, 찰스의, 게이 뤼삭의, 아보가드로의 연합과 이상적인 기체의 법칙은 기체 사이의 볼츠만 constantkB 관계,).mw-parser-output .sfrac{white-space:nowrap}.mw-parser-output.sfrac.tion,.mw-parser-output.sfrac .tion{디스플레이:inline-block, vertical-align:-0.5em, font-size:85%;text-align:센터}.mw-parser-output.sfrac .num,.mw-parser-.출력)R/N(각 법에서, 속성에 이르러n및 속성 가변 constan 열린다 원을 그리지 않는다 .den{디스플레이:블록, line-height:1em, 마진:00.1em}.mw-parser-output.sfrac .den{border-top:1px 고체}.mw-parser-output .sr-only{국경:0;클립:rect(0,0,0,0), 높이:1px, 마진:-1px, 오버 플로: 숨어 있었다. 패딩:0;위치:절대, 너비:1px}R/NA .sfrac.t=

결합가스법칙 또는 일반가스방정식은 보일의 법칙, 찰스의 법칙, 그리고 게이-루삭의 법칙을 조합하여 얻습니다.이것은 기체의 고정 질량(수량)에 대한 압력, 부피 및 온도 간의 관계를 보여줍니다.

PV=k_{5}T

이것은 다음과 같이 쓸 수도 있습니다.

{\displaystyle {P_{1}V_{1}}{T_{1}}=black {P_{2}V_{2}}{T_{2}}}}:

Avogadro의 법칙이 추가되면서 복합 가스 법칙은 이상적인 가스 법칙으로 발전합니다.

PV=nRT

어디에

P는 압력입니다.
V는 볼륨입니다.
n은 두더지 수입니다.
R은 범용 가스 상수입니다.
T는 온도(K)입니다.

현재 R로 명명된 비례 상수는 8.3144598(kPalL)/(molkK)의 값을 갖는 범용 가스 상수입니다.

이 법률의 등가 공식은 다음과 같다.

PV=필수_{\text{B}}}T

어디에

P는 압력이다.
V는 볼륨입니다.
N은 기체 분자의 수입니다.
k는 볼츠만 상수(1.381×10J⁻²³·K⁻¹(SI 단위))입니다_B.
T는 온도(K)입니다.

이러한 방정식은 다양한 분자간 효과를 무시한 이상적인 기체에 대해서만 정확합니다(실제 가스 참조).그러나 이상적인 가스 법칙은 적당한 압력과 온도에서 대부분의 가스에 대한 근사치입니다.

이 법률에는 다음과 같은 중요한 결과가 있습니다.

온도와 압력이 일정하게 유지되면 가스의 부피는 가스의 분자 수에 정비례합니다.
온도와 부피가 일정하게 유지되면 가스의 압력은 존재하는 가스의 분자 수에 정비례합니다.
가스 분자의 수와 온도가 일정하게 유지되면 압력은 부피에 반비례합니다.
온도가 변화하고 가스 분자의 수가 일정하게 유지되면 압력 또는 부피(또는 둘 다)는 온도에 정비례하여 변화합니다.

기타 가스법

그레이엄의 법칙: 기체 분자가 확산되는 속도는 일정한 온도에서 기체 밀도의 제곱근에 반비례한다는 것을 나타냅니다.아보가드로의 법칙과 결합하면(즉, 같은 부피의 분자가 같기 때문에) 이는 분자량의 근에 반비례하는 것과 같다.
돌턴의 편압 법칙: 가스의 혼합 압력은 단순히 개별 구성 요소의 부분 압력의 합이라고 명시한다.돌턴의 법칙은 다음과 같다.; $\displaystyle P_{\textrm {total}=P_{1}+P_{2}+P_{3}+\cdots+P_{n}\equiv \sum _{i=1}^{n}P_{i}$; 그리고 모든 성분 가스와 혼합물이 동일한 온도와 부피를 가지고 있다.; 여기서_total P는 가스 혼합물의 총 압력입니다.; P는_i 주어진 부피와 온도에서 구성 가스의 부분 압력 또는 압력입니다.
아마가트의 부분 부피의 법칙: 가스의 혼합물(또는 용기의 부피)의 부피는 단순히 개별 구성요소의 부분 부피의 합이라고 명시합니다.아마가트의 법칙은 다음과 같다.; $\displaystyle V_{\textrm {total}=V_{1}+{2}+V_{3}+\cdots+V_{n}\equiv \sum _{i=1}^{n}V_{i},$; 그리고 모든 성분 가스와 혼합물이 동일한 온도와 압력에 있다.; 여기서_total V는 가스 혼합물의 총 부피 또는 용기의 부피입니다.; V는_i 주어진 압력 및 온도에서 구성 가스의 부분 부피 또는 부피입니다.
헨리의 법칙: 일정한 온도에서 주어진 기체의 양과 액체의 부피가 그 액체와 평형 상태에 있는 기체의 분압에 정비례한다는 것을 명시한다.; $p=k_{\rm {H}},c$
실가스의 법칙: 요하네스 디데릭 판 데르 발스(1873)가 창안했다.

레퍼런스

Castka, Joseph F.; Metcalfe, H. Clark; Davis, Raymond E.; Williams, John E. (2002). Modern Chemistry. Holt, Rinehart and Winston. ISBN 0-03-056537-5.
Guch, Ian (2003). The Complete Idiot's Guide to Chemistry. Alpha, Penguin Group Inc. ISBN 1-59257-101-8.
Zumdahl, Steven S (1998). Chemical Principles. Houghton Mifflin Company. ISBN 0-395-83995-5.

외부 링크

Wikimedia Commons 가스 관련 미디어

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