Jednadžba stanja za plinove (Clapeyronova jednadžba)

THE clapeyronova jednadžba, također poznat kao jednadžba savršenog plinskog stanja ili ipak opća plinska jednadžba, koji je stvorio pariški znanstvenik Benoit Paul Emile Clapeyron (1799-1864), prikazan je u nastavku:

za. V = n. A. T

Biti to:

p = tlak plina;

V = volumen plina;

n = količina tvari u plinu (u molovima);

T = temperatura plina, mjerena na kelvinskoj ljestvici;

R = univerzalna konstanta savršenih plinova.

Ali kako ste došli do ove jednadžbe?

dobro u tekstu Opća plinska jednadžba, pokazuje se da kada se fiksna masa plina transformira u svoje tri osnovne veličine, a to su tlak, volumen i temperatura, odnos u nastavku ostaje konstantan:

za_početni. V_početni = za_Završno. V_Završno
T_početni T_Završno

ili

za. V = konstanta
T

Ova konstanta je, međutim, proporcionalna količini tvari u plinu, pa imamo:

za. V = n .konstanta
T

Prenoseći temperaturu drugom članu, imamo:

za. V = n. konstantno. T

Ovo je jednadžba stanja savršenih plinova koju je predložio Clapeyron.

To je dokazao talijanski kemičar Amedeo Avogadro (1776-1856).

jednaki volumeni svih plinova, koji su na istoj temperaturi i uvjetima tlaka, imaju isti broj molekula. Tako, 1 mol bilo kojeg plina ima uvijek istu količinu molekula, što je 6,0. 10²³ (broj Avogadro). Ovo znači to 1 mol bilo kojeg plina također uvijek zauzima isti volumen, koji je u normalnim uvjetima temperature i tlaka (CNTP), u kojima je tlak jednak 1 atm, a temperatura 273 K (0°C), jednak 22,4 l.

S ovim podacima u ruci, možemo shvatiti vrijednost konstante u gornjoj jednadžbi:

za. V = n. konstantno. T
konstanta = za. V
n. T

konstanta = 1 atm. 22,4 l
1 mol. 273 tisuća

konstanta = 0,082 atm. L. mol^-1. K^-1

Stoga je ova vrijednost definirana kao univerzalna plinska konstanta a također je postalo simbolizirano slovom R.

Pod različitim uvjetima imamo:

R = PV = 760 mmHg. 22,4 l = 62,3 mmHg. L/mol. K
nT 1 mol. 273,15 tisuća

R = PV = 760 mmHg. 22 400 ml = 62 300 mmHg. mL/mol. K
nT 1 mol. 273,15 tisuća

R = PV = 101 325 Pa. 0,0224 m³ = 8.309 Pa.m³/mol. K
nT 1 mol. 273,15 tisuća

R = PV = 100 000 Pa. 0,02271 m³ = 8,314 Pa.m³/mol. K
nT 1 mol. 273,15 tisuća

Zatim možemo riješiti probleme koji uključuju plinove u idealnim uvjetima koristeći Clapeyronovu jednadžbu, kako ona vrijedi za bilo koju vrstu situacije. Međutim, važno je naglasiti da treba obratiti posebnu pozornost na jedinice koje se koriste za primjenu točne vrijednosti za univerzalnu plinsku konstantu, R.

Nadalje, budući da se količina tvari može odrediti formulom:

n = tjestenina → n = m
molarna masa M

možemo zamijeniti "n" u Clapeyronovu jednadžbu i dobiti novu jednadžbu koja se može koristiti u slučajevima kada vrijednost broja molova plina nije izravno navedena:

za. V = m . A. TM

Autora Jennifer Fogaça
Diplomirao kemiju

Izvor: Brazil škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/equacao-estado-dos-gases-equacao-clapeyron.htm