Αέριο και ατμός
Η διαφορά μεταξύ αερίου και ατμού δίνεται από την κρίσιμη θερμοκρασία. Ο ατμός είναι ύλη σε αέρια κατάσταση, κατάσταση που μπορεί να υγροποιηθεί με αυξανόμενη πίεση. Το αέριο δεν είναι το ίδιο. Είναι ένα υγρό που δεν μπορεί να υγροποιηθεί με μια απλή αύξηση της πίεσης. Αυτό κάνει το αέριο διαφορετικό από τον ατμό.
Συμπεριφορά αερίων
Μια δεδομένη ουσία σε αέρια κατάσταση είναι ένα αέριο εάν η θερμοκρασία του είναι υψηλότερη από την κρίσιμη θερμοκρασία, εάν η θερμοκρασία είναι ίση ή χαμηλότερη από την κρίσιμη θερμοκρασία η ουσία είναι ατμός.
Τα πραγματικά αέρια που συνήθως γνωρίζουμε, όπως το ήλιο, το άζωτο και το οξυγόνο, έχουν διαφορετικά και συγκεκριμένα μοριακά χαρακτηριστικά του καθενός. Ωστόσο, αν τα βάλουμε όλα σε υψηλές θερμοκρασίες και χαμηλές πιέσεις, αρχίζουν να δείχνουν πολύ παρόμοια συμπεριφορά. Στη μελέτη των αερίων, υιοθετείται ένα απλό θεωρητικό μοντέλο, το οποίο στην πράξη δεν υπάρχει, με συμπεριφορά παρόμοια με αυτήν των πραγματικών αερίων. Αυτή η προσέγγιση γίνεται καλύτερη όσο χαμηλότερη είναι η πίεση και τόσο υψηλότερη η θερμοκρασία. Αυτό το μοντέλο αερίου ονομάζεται
Γύρω στον 17ο και 19ο αιώνα, τρεις επιστήμονες (Jacques Charles, Louis J. Gay-Lussac και Paul E. Clayperon), μετά από μελέτη της συμπεριφοράς των αερίων, επεξεργάστηκε νόμους που διέπουν τη συμπεριφορά των τέλειων αερίων, που ονομάζονται επίσης ιδανικά αέρια. Οι νόμοι που καθορίζονται από αυτούς καθορίζουν τους κανόνες της «εξωτερικής» συμπεριφοράς του τέλειου αερίου, που οδηγεί σε μετρά μόνο τις φυσικές ποσότητες που σχετίζονται με αυτές, οι οποίες είναι: όγκος, θερμοκρασία και πίεση.
Γενικός νόμος για τέλεια αέρια
Η έκφραση που καθορίζει τον γενικό νόμο για τέλεια αέρια μπορεί να φανεί ως εξής:
Μην σταματάς τώρα... Υπάρχουν περισσότερα μετά τη διαφήμιση.)
όπου σΟ, VΟ και ΤΟ είναι η αρχική πίεση, ο αρχικός όγκος και η αρχική θερμοκρασία, αντίστοιχα. Αυτή είναι μια έκφραση που χρησιμοποιείται όταν οι μεταβλητές ενός αερίου ποικίλλουν.
Ο νόμος του Boyle
Ο Ρόμπερτ Μπόιλ, φυσικός και χημικός, ήταν αυτός που καθόρισε το νόμο που διέπει τους μετασχηματισμούς που έγιναν από ένα αέριο, όταν η θερμοκρασία του διατηρείται σταθερή. Ο νόμος του λέει ότι όταν ένα αέριο υφίσταται ισοθερμικό μετασχηματισμό, η πίεση του είναι αντιστρόφως ανάλογη με τον όγκο που καταλαμβάνεται. Από αυτόν τον νόμο αποκτούμε έτσι ΤΟ = Τ Πρεπει να:
ΠΟΒΟ = pV
Ο νόμος του Καρόλου
Ο νόμος του Καρόλου είναι ο νόμος που διέπει τη μετατροπή ενός τέλειου αερίου σε σταθερό όγκο. Αυτοί οι μετασχηματισμοί ονομάζονται ισοχορικοί ή ισομετρικοί μετασχηματισμοί. Σύμφωνα με αυτόν τον νόμο, όταν μια τέλεια μάζα αερίου υφίσταται ισοχορικό μετασχηματισμό, η πίεση του είναι ευθέως ανάλογη με την απόλυτη θερμοκρασία του. Μαθηματικά αυτός ο νόμος μπορεί να εκφραστεί ως εξής:
όπου σΟ και ΤΟ είναι η αρχική πίεση και η αρχική θερμοκρασία αντίστοιχα.
Ο νόμος του Gay-Lussac
Ο νόμος του Gay-Lussac είναι ο νόμος που διέπει τους μετασχηματισμούς ενός τέλειου αερίου σε σταθερή πίεση. Αυτός ο νόμος, παρά το όνομα Gay-Lussac, είχε ήδη ανακαλυφθεί από τον φυσικό και χημικό A.C. Charles. Σύμφωνα με το νόμο, όταν ένα αέριο υφίσταται ισοβαρικό μετασχηματισμό, ο όγκος του αερίου είναι άμεσα ανάλογος με την απόλυτη θερμοκρασία του. Μαθηματικά αυτός ο νόμος μπορεί να εκφραστεί ως εξής:
Όπου VΟ και ΤΟ αντιστοιχούν αντίστοιχα στον αρχικό όγκο και στην αρχική θερμοκρασία.
Από τον Marco Aurélio da Silva
Δείτε περισσότερα!!
Μετασχηματισμοί αερίου
Μάθετε τι είναι οι μετασχηματισμοί αερίου.
Θα θέλατε να αναφέρετε αυτό το κείμενο σε σχολείο ή ακαδημαϊκό έργο; Κοίτα:
SANTOS, Marco Aurélio da Silva. "Μελέτη αερίων". Σχολείο της Βραζιλίας. Διαθέσιμο σε: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/estudo-dos-gases.htm. Πρόσβαση στις 27 Ιουνίου 2021.
